DE4341669A1

DE4341669A1 - Farbmischverfahren für eine einstellbare Farblichtsteuerung und einstellbare Farbleuchte

Info

Publication number: DE4341669A1
Application number: DE4341669A
Authority: DE
Inventors: Shigeo Gotoh
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-12-09
Filing date: 1993-12-07
Publication date: 1994-06-16
Also published as: US5384519A; TW280082B; JPH06176877A; CA2110127A1; CN1090121A; JP3329863B2; KR970003214B1; CN1051433C; KR940015354A; CA2110127C

Description

Die Erfindung betrifft ein Farbmischverfahren für eine einstellbare Farblicht steuerung, mit dem ein gemischtes Farblicht jeder gewünschten Emissionsfarbe erhalten werden kann, wobei eine Mehrzahl von Lichtquellen unterschiedlicher Emissionsfarben verwendet und ein Lichtsteuerpegel bezüglich der jeweiligen Lichtquellen eingestellt wird, sowie eine einstellbare Farbleuchte zur Verwen dung in Verbindung mit dem Farbmischverfahren.

In den letzten Jahren bestand ein zunehmendes Bedürfnis, die Umgebung in der gewünschten Weise mittels zur Beleuchtung dienenden Lichtes verändern zu kön nen, und es wurden verschiedene Lichtsteuersysteme einstellbarer Farbe vorge schlagen, um einem solchen Bedürfnis gerecht zu werden. In diesem Fall ist eine Anordnung so ausgelegt, daß die Emissionen von Lichtquellen unterschied licher Emissionsfarben gemischt werden, um das gemischte Farblicht einer ge wünschten Emissionsfarbe zu erhalten. Nimmt man hierbei an, daß Lichtquellen dreier verschiedener Farben wie die einer roten (R), grünen (G) und blauen (B) Serie vorliegen, daß die Emissionsfarben der Lichtquellen solche Farbwertkoor dinaten wie (x_R, y_R), (x_G, y_G) und (x_B, y_B) besitzen und daß die Lichtquellen eine solche Lichtmenge wie Y_R, Y_G bzw. Y_B abgeben, dann ist hier die folgende Beziehung zwischen dem Beleuchtungslicht einer Mischfarbe und seiner Lichtmen ge Y₀ erfüllt:

Y₀ = Y_R + Y_G + Y_B.

Die gewünschte Emissionsfarbe ist daher dadurch zu erhalten, daß über ein optimales Steuermittel eine Einstellung eines Mischverhältnisses bezüglich des Beleuchtungslichtes von den Lichtquellen dreier verschiedener Farben vorge nommen wird. Das hier verwendbare Steuermittel wird ein solches Steuermittel sein, durch das das Licht der jeweiligen Lichtquellen individuell gesteuert werden kann und das in der Lage ist, eine Lichtsteuerung der jeweiligen Licht quellen über eine Phasensteuerung der Leistungen durchzuführen, die den je weiligen Lichtquellen von einer Wechselstromquelle zugeführt werden, und das Lichtmischverhältnis der Lichtquellen kann ohne weiteres so lange bestimmt werden, bis die Emissionsfarben der jeweiligen Lichtquellen und die gewünschte Emissionsfarbe des gemischten Farblichtes endgültig eingestellt sind.

Ein einstellbares Farblichtsteuersystem mit der vorhergehenden Anordnung ent hält allgemein Mittel, die einen Einstellschalter und einen Aufwärts-Abwärts- Zähler zum Einstellen des Mischverhältnisses von Emissionen von den jeweiligen Lichtquellen umfassen, ein Speichermittel für ein geeignetes Einstellen von Adressen und zum Speichern von Daten, die einen Lichtsteuerpegel der jeweili gen Lichtquellen repräsentieren, um die gewünschte Emissionsfarbe des gemisch ten Farblichtes für jede Adresse zu erhalten, in der gewünschten Weise in ei nem Satz für drei der Daten, und Mittel für den Empfang der Adreßdaten von dem Speichermittel zur Erzeugung von Lichtsteuersignalen. Mit diesem Lichtsteuer system erfolgt eine Adressierung von den Mitteln zur Einstellung des Mischver hältnisses zu dem Speichermittel, die Adreßdaten werden von dem Speichermittel an die Mittel zur Erzeugung eines Lichtsteuersignals geliefert, die Lichtsteu ersignale werden von den Erzeugungsmitteln an einen optimalen Lichtsteuerkreis entsprechend den Adreßdaten geliefert, um eine Lichtsteuerung der jeweiligen Lichtquellen zu bewirken, und das gewünschte gemischte Farblicht wird erhal ten.

In dem Fall, in dem die Lichtquellen von drei Farben sind, wie oben, bestand jedoch das Problem, daß die Lichtmenge nicht in ausreichendem Maße bereitge stellt werden konnte, wodurch eine Lichtsteuerung über einen weiten Bereich ausgeschlossen war. Daher wurde eine Anordnung zur Erzielung des weiten Licht steuerbereiches bezüglich der Lichtquellen von vier Farben mit einer weiteren Lichtquelle einer weißen Serie (W) vorgeschlagen, die zusätzlich vorgesehen war, um das gewünschte gemischte Farblicht zu erhalten.

Wenn, wie in Fig. 10 gezeigt, die Emissionsfarben der jeweiligen Lichtquellen der vier Farben in dem einstellbaren Farblichtsteuersystem in der Farbtafel dargestellt sind, so sind die Farbwertkoordinaten der Emission der weißen Lichtquelle innerhalb eines Dreiecks positioniert, das dadurch gebildet wurde, daß jeweilige Farbwertkoordinaten von Rot, Grün und Blau verbunden wurden, und es ist festzustellen, daß die gemischte Farbe mit den innerhalb eines solchen Dreiecks positionierten Farbwertkoordinaten erhalten werden kann, wobei die Lichtmenge über einen weiten Bereich steuerbar ist. Insbesondere ist anzuneh men, daß das gemischte Farblicht einer Emissionsfarbe X erhalten wird, deren Farbwertkoordinaten innerhalb des vorhergehenden Dreiecks positioniert sind. Dann kann man sich eine Linienkomponente denken, die die Farbwertkoordinaten W des Lichtes der weißen Serie und die Farbwertkoordinaten X des oben genannten gemischten Farblichtes verbindet, und es wird ein Punkt β entsprechend der ge wünschten Mischfarbe auf einer Linienkomponente Wα erhalten, die sich von den Farbwertkoordinaten W zu einem Schnittpunkt α der Linienkomponente zwischen beiden Koordinaten W und X mit einer Linienkomponente erstreckt, die die bei den Farbwertkoordinaten B und R verbindet, d. h. der Basis des vorhergehenden Dreiecks. Dann wird ein Mischverhältnis erhalten, um die Farbwertkoordinaten des gewünschten gemischten Farblichtes von dem Punkt β und die Farbwertkoor dinaten W der Farbe der weißen Serie zu erhalten, und danach wird der maximale Lichtstrom, der mit diesem Mischverhältnis erzielbar ist, erhalten. Dann wird die Operation für den Erhalt des Mischverhältnisses und des maximalen Licht stroms bezüglich der anderen Punkte auf der vorhergehenden Linienkomponente Wα wiederholt, und die erhaltenen Werte werden als die optimalen Werte für den Erhalt des gewünschten Mischverhältnisses des maximalen Lichtstroms auf der Linienkomponente Wα verwendet. Allgemein wird besonderes Gewicht eher auf den Wert des Lichtstromes als auf irgendeine leichte Abweichung in der Emissions farbe des gemischten Farblichtes gelegt, und das Farbmischverhältnis kann auf sequentielle Weise bestimmt werden.

Bei dem vorhergehenden einstellbaren Farblichtsteuersystem wird der Licht steuerpegel für die jeweiligen Lichtquellen entsprechend dem gewünschten Farb mischverhältnis eingestellt, und dieses Farbmischverhältnis wird in dem Spei chermittel als Teil der Daten gespeichert, um später verwendet zu werden, wenn der Lichtsteuerpegel von neuem zu bestimmen ist. Wird die Emissionsfarbe des gemischten Farblichtes sequentiell verändert, so bewegen sich ferner die Farb wertkoordinaten des gewünschten gemischten Farblichtes innerhalb des Dreiecks, das gebildet wird, indem die Farbwertkoordinaten von Rot, Grün und Blau ver bunden werden, und eine gewünschte Ortskurve kann mit dieser Bewegung gezeich net werden.

In einem Fall dagegen, in dem die Emissionsfarbe beispielsweise für den Erhalt der Werte x, x1, x2, . . . innerhalb des vorhergehenden Dreiecks der Farbtafel verändert wird, sind die Farbwertkoordinaten innerhalb des Dreiecks so zu be wegen, daß sie Linienkomponenten Wα, Wα1, Wα2, . . . sind, die sich von den Farbwertkoordinaten W aus so weit erstrecken, bis sie die Basis des Dreiecks schneiden. In diesem Fall tritt zusätzlich zu dem Erfordernis, das Farbmisch verhältnis der drei Farben von Rot R, Grün G und Blau G zu erhalten, so daß ein Punkt auf der Linienkomponente Wα für jede Bewegung der Linienkomponente erhalten wird, das Problem auf, daß die Farbwertkoordinaten x des gewünschten gemischten Farblichts mittels des Punktes β erhalten werden müssen, der auf der Linienkomponente Wα erhalten wird, wenn die drei Farben Rot R, Grün G und Blau B sowie die Farbwertkoordinaten W der Farbe der weißen Serie gemischt werden, und das System wird hinsichtlich des Operationsschrittes oder der Operationsmittel kompliziert.

Zum Stand der Technik bezüglich des zuvor genannten einstellbaren Farblicht steuersystems können die US-Patentanmeldungen 073,373 und 111,236 (entspre chend den EP-Anmeldungen 93201675.1 und 93202511.7) genannt werden.

Der Erfindung liegt an erster Stelle die Aufgabe zugrunde, die vorhergehenden Probleme zu beseitigen und eine einstellbare Farblichtsteueranordnung zu schaffen, mit der das gewünschte Ziel bei einfacherem Aufbau auf zufrieden stellende Weise erreicht wird.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung durch ein Farbmischverfahren für eine einstellbare Farblichtsteuerung gelöst, bei dem zumindest erste bis dritte Lichtquellen unterschiedlicher Emissionsfarben bereitgestellt und die Emis sionsfarben dieser Lichtquellen mit einer weiteren Emissionsfarbe zumindest einer weiteren Lichtquelle gemischt werden, wobei die weitere Emissionsfarbe Farbwertkoordinaten besitzt, die innerhalb einer Figur positioniert sind, die in einer Farbtafel dargestellt wird, indem jeweilige Farbwertkoordinaten der Emissionsfarben der ersten bis dritten Lichtquellen verbunden werden, um damit ein gemischtes Farblicht zu erhalten, das in der Farbtafel eine gewünschte Ortskurve ergibt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Emissionsfarbe einer Hilfslichtquelle imaginär eingestellt wird, indem die Emissionsfarben einer der Mehrzahl von Lichtquellen, die zumindest die ersten bis dritten Lichtquellen enthalten, und zumindest einer weiteren Lichtquelle gemischt werden, ein Mischverhältnis mit den Emissionsfarben von verbleibenden zwei oder mehreren der Lichtquellen der Mehrzahl von Lichtquellen berechnet wird, die zumindest die ersten bis dritten Lichtquellen enthalten, und ein weiteres Mischverhältnis für die jeweiligen Lichtquellen erhalten wird, die erforderli ch sind, um ein gewünschtes gemischtes Farblicht auf der Basis des berechneten Mischverhältnisses zu erhalten.

Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen, bei der auf die Zeich nung Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Flußdiagramm einer Ausführungsform des Farbmischverfahrens für eine einstellbare Farblichtsteuerung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Farbtafel zur Erläuterung einer Operation für den Erhalt eines Farbmischverhältnisses bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform;

Fig. 3 ein erläuterndes Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Farbmisch verhältnis auf einer in der Farbtafel der Fig. 2 gezeigten Linien komponente zu dem Lichtstrom zeigt;

Fig. 4 eine Farbtafel zur Erläuterung einer imaginären Einstelloperation der Hilfslichtquelle der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform;

Fig. 5 eine Farbtafel zur Erläuterung eines weiteren Arbeitsaspektes der imaginären Einstelloperation;

Fig. 6 ein Blockschaltdiagramm einer Ausführungsform der einstellbaren Farbleuchte gemäß der Erfindung;

Fig. 7 ein Diagramm zur graphischen Erläuterung einer Stabilitäts- und Instabilitäts-Wirkungsweise bei der Ausführungsform der Fig. 6;

Fig. 8 in einem Flußdiagramm Einzelheiten der Wirkungsweise bei einem anderen Arbeitsaspekt der einstellbaren Farbleuchte gemäß dem in Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen Verfahren;

Fig. 9 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Emissionsfarbtemperatur und dem Lichtsteuerpegel der Lichtquellen für die einstellbare Farb lichtsteuerung bei dem in Fig. 8 gezeigten Arbeitsaspekt zeigt; und

Fig. 10 eine Farbtafel, die die Grundidee der Erfindung aufzeigt.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die in der Zeichnung ge zeigten jeweiligen Ausführungsformen beschrieben, was jedoch nicht bedeutet, daß die Erfindung nur auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt ist.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Bei dem Farbmischverfahren für die einstellbare Farblichtsteuerung gemäß der Erfindung erfolgt das Farbmischen in der im Flußdiagramm der Fig. 1 gezeigten Abfolge. In diesem Fall werden erste bis dritte Lichtquellen vorzugsweise einer Serie von Rot (R), Grün (G) und Blau (B) für das Farbmischen verwendet. Hier ist in der Farbtafel ein Dreieck durch Verbinden dreier Farbwertkoordina ten der Emissionsfarben dieser Lichtquellen gezeichnet. Es wird eine weitere Lichtquelle verwendet, die bei der vorliegenden Ausführungsform eine vierte Lichtquelle ist, deren Farbwertkoordinaten innerhalb des oben genannten Drei ecks positioniert sind. Bezüglich dieser vierten Lichtquelle ist es optimal, eine Lichtquelle einer Weiß (W)-Serie zu verwenden. Siehe hierzu Fig. 2.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine Emissionsfarbe irgendeiner der ersten bis dritten Lichtquellen der Serie von Rot (R), Grün (G) und Blau (B) mit einer anderen Emissionsfarbe, einer anderen Lichtquelle gemischt, um ima ginär eine Hilfslichtquelle einzustellen, ein Mischverhältnis wird mit den unter den Lichtquellen der Serie von Rot (R), Grün (G) und Blau (B) verblei benden zwei Lichtquellen und mit der Hilfslichtquelle berechnet, und ein wei teres Mischverhältnis bezüglich der jeweiligen Lichtquellen, die für ein ge wünschtes gemischtes Farblicht erforderlich sind, wird von einem Ergebnis der Berechnung erhalten.

Unter Bezugnahme auch auf Fig. 2 ergeben sich Funktionen G (G′), W (G′) und Φ (G′) des Farbmischverhältnisses und des maximalen Lichtstroms zu der Zeit, wo ein die Hilfslichtquelle repräsentierender Punkt G′ auf einer Linienkomponente bewegt wird, die eine Verbindung zwischen den Farbwertkoordinaten G und W der Emissionsfarben der entsprechenden Lichtquellen in dem Farbdiagramm der Fig. 2 schafft. Unter der Voraussetzung, daß die Emissionsfarben der Lichtquellen G und W durch solche Farbwertkoordinaten wie (x_W, y_W) und (x_G, y_G) repräsentiert werden, daß die Lichtströme der jeweiligen Lichtquellen Y_W und Y_G sind und daß die Farbwertkoordinaten der Hilfslichtquelle G′ (x_G′, y_G′) sind, während der Lichtstrom davon Y_G′ ist, dann gilt:

x_G′ = {(x_W/y_W) · Y_W + (x_G/y_G) · Y_G}/{(Y_W/y_W) + (Y_G/y_G)}
y_G′ = (Y_W+Y_G)/{(Y_W/y_W) + (Y_G/y_G)}
Y_G′ =Y_W + Y_G,

und es ist möglich, die Farbwertkoordinaten x_G′ und y_G′ zu verändern, indem Y_W : Y_G verändert wird.

Als nächstes wird eine Emissionsfarbe X eines gewünschten gemischten Farb lichtes eingestellt, und ein gewünschter Punkt G′ auf der Linienkomponente GW. Beim Erhalt des gemischten Farblichtes dieser Art kommt es häufig vor, daß der Lichtstrom dafür ein wesentliches Element bildet, wie dies oben beschrieben wurde, und im allgemeinen werden vorzugsweise der maximale Strom auf eine Art und Weise bestimmt, wie sie im folgenden beschrieben wird, und als Hilfslicht quelle die Lichtquelle oder die Lichtquellen mit den Farbwertkoordinaten G′ verwendet, bei denen der maximale Lichtstrom erreicht werden kann.

Nun, vorausgesetzt, daß Y_W : Y_G = der maximale Lichtstrom von W : A, worin A den maximalen Lichtstrom von G nicht überschreitet,
wird der maximale Lichtstrom von W+ der maximale Lichtstrom von Gx (Y_G/Y_W) der maximale Lichtstrom von G′ sein. Überschreitet A andererseits den maxima len Lichtstrom von G, so wird
der maximale Lichtstrom Wx (Y_W-Y_W)+ der maximale Lichtstrom von G der maximale Lichtstrom von G′ sein, und die Lichtquelle, deren Farbwertkoordina ten G′ sind, bei denen dieser maximale Lichtstrom erreicht werden kann, wird als die Hilfslichtquelle verwendet.

Mit der Verwendung des so erhaltenen G′ wird das Mischverhältnis bezüglich der jeweiligen Lichtquellen R, G′ und B berechnet. Setzt man hier voraus, daß die Emissionsfarben dieser Lichtquellen R, G′ und B durch solche Farbwertkoordina ten wie (x_R, y_R), (x_G′, y_G′) und (x_B, y_B) repräsentiert werden und daß ihre Lichtströme Y_R, Y_G und Y_B sind, so werden die Emissionsfarbe (x₀, y₀) und der Lichtstrom des gemischten Farblichtes durch die folgenden Gleichungen reprä sentiert:

x₀ = {(x_R/y_R) · Y_R + (x_G′/y_G′) · Y_G′ + (x_B/y_B) · Y_B}/(Y_W/y_W + Y_G′/y_G′ + Y_B/y_B)
y₀ = (Y_R + Y_G′ + Y_B)/(Y_R/y_R + Y_G′/y_G′ + Y_B/y_B)
Y₀ = Y_R + Y_G′ + Y_B

Durch die obige Operation wird das Mischverhältnis als Y_R : Y_G′ : Y_B erhalten.

Verwendet man das Mischverhältnis in dem Fall, wenn der maximale Lichtstrom erreicht ist, so ist ein Verfahren auf die folgende Weise durchzuführen. Das heißt, es wird angenommen, daß der maximale Lichtstrom bei dem besonderen Mischverhältnis in einem Fall erreicht wurde, in dem irgendeine der ersten bis dritten Lichtquellen, die in dem Mischverhältnis zum Leuchten gebracht wurden, auf den maximalen Lichtstrom gebracht ist, wobei jedoch die verbleibenden zwei weiteren Lichtquellen den maximalen Lichtstrom nicht überschreiten. Unter der Voraussetzung, daß zum Beispiel

Y_R:Y_G′:Y_B = maximaler Lichtstrom von R:

(Y_G′/Y_R) · maximaler Lichtstrom von R:
(Y_B/Y_R) · maximaler Lichtstrom von R,

und solange

(Y_G′/Y_R) · maximaler Lichtstrom von R maximaler Lichtstrom von G′,
(Y_B′/Y_R) · maximaler Lichtstrom von R maximaler Lichtstrom von B,

wird der maximale Lichtstrom bei der gewünschten Emissionsfarbe einen Wert

maximaler Lichtstrom von R + (Y_G′/Y_R) · maximaler Lichtstrom von R
+ (Y_B/Y_R) · maximaler Lichtstrom von R

annehmen.

Nimmt man andererseits an, daß (Y_G′/Y_R) · maximaler Lichtstrom von R oder (Y_B/Y_R) · maximaler Lichtstrom von R sowohl den maximalen Lichtstrom von G′ als auch den maximalen Lichtstrom von B überschreitet, so ist der Lichtstrom von Y_G′ oder Y_B auf das Maximum gebracht und der maximale Lichtstrom wird durch die gleichen Schritte erhalten. Die gleiche Operation wie zuvor erfolgt bezüglich G′ und anderer Punkte auf der Linienkomponente GW, um die Mischver hältnisse und die maximalen Lichtströme zu berechnen, und eines der auf diese Weise erhaltenen Mischverhältnisse, bei dem der Lichtstrom den Maximalwert annimmt, ist zu verwenden. Ferner wird die Operation in der geeigneten Weise bezüglich des gewünschten Lichtstromes wiederholt.

Das vorhergehende Farbmischverfahren für die einstellbare Farblichtsteuerung ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn die Emissionsfarbe entlang einer sol chen Ortskurve eines schwarzen Strahlers verändert wird, wie sie in der Farb tafel der Fig. 2 gezeigt ist. Das heißt, in einem Fall, in dem das Mischverhältnis und der maximale Lichtstrom der Linienkomponente GW anfänglich berech net und in Tabellenform gespeichert werden, ist es nicht mehr erforderlich, die Operation erneut durchzuführen, um das Mischverhältnis und den maximalen Lichtstrom bezüglich der Punkte G′ auf der Linienkomponente GW zu erhalten, selbst wenn die Emissionsfarbe des gewünschten gemischten Farblichtes verän dert wird. Entsprechend ist festzustellen, daß die erforderliche Anzahl von Operationen zur Ausführung des Farbmischens beträchtlich verringert werden kann.

Im folgenden wird auf einen mehr praktischen Arbeitsaspekt Bezug genommen, bei dem die verwendeten Lichtquellen solche vier farbigen Lampen oder Entladungs lampen sind, die erste bis dritte Lampen oder Entladungslampen und eine weite re vierte, weiße Serienlampe oder Serienentladungslampe enthalten, deren Emis sionsfarbe mit der einer der ersten bis dritten Lampen oder Entladungslampen zu mischen ist. In diesem Fall dienen die ersten bis dritten Lampen oder Ent ladungslampen sozusagen zur Verwendung als eine primäre Farbmischung, während die vierte Lampe oder dergleichen zur Verwendung als eine sekundäre Farbmi schung dient.

Besitzen die Farbwertkoordinaten und der Lichtstrom der jeweiligen Emissions farben dieser Lampen solche Werte, wie sie in der folgenden Tabelle I gezeigt sind, so wird deren Änderung hier wie in Fig. 3 gezeigt sein:

Tabelle I

Beim Erhalt des gewünschten gemischten Farblichtes erhält man das Mischver hältnis der vier Lampen R, G, B und W aus den Rechenergebnissen des verwende ten Mischverhältnisses von G′, R und B mit G′ der Fig. 3, das Verhältnis er gibt sich wie in der folgenden Tabelle II gezeigt, wobei mit diesem Mischver hältnis der maximale Lichtstrom erreicht werden kann.

Tabelle II

In der obigen Tabelle II sind die Werte von R, G, B und W in%-Werten angege ben, die für den Erhalt der Farbtemperaturen von 3,000 K, 5,000 K und 10,000 K erforderlich sind.

Ferner ist es in dem Fall, wo die Stelle des Lichtstromes des gewünschten ge mischten Farblichtes innerhalb einer solchen schraffierten Zone PZA liegt, wie sie in dem Farbdreieck der Fig. 4 gezeigt ist, optimal, wenn die Hilfslicht quelle B′ imaginär auf eine Linienkomponente BW gesetzt wird, um das Mischver hältnis zu erhalten, während in einem Fall, wo die Stelle des Lichtstromes des gewünschten gemischten Farblichtes in einer solchen schraffierten Zone PZB positioniert ist, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist, die Hilfslichtquelle R′ ima ginär auf eine Linienkomponente RW gesetzt wird, um das Mischverhältnis zu er halten. Das heißt, das Mischverhältnis ist durch imaginäres Setzen der Hilfs lichtquelle in einem Fall zu erhalten, bei dem die Emissionsfarben der Licht quelle W der weißen Serie W und einer der Lichtquellen der roten, grünen und blauen Serie R, G und B verwendet werden, die an einem Scheitelpunkt liegt, der einer Seite des Dreiecks in der jeweiligen Farbtafel gegenüberliegt.

Bei der praktischen Verwirklichung der einstellbaren Farblichtsteuerung mit den Rechenergebnissen des Mischverhältnisses bei der vorhergehenden Anordnung wird eine solche Vorrichtung verwendet, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist. In die sem Fall enthält ein Lampenabschnitt 11 vier Lampen oder Entladungslampen 12R, 12G, 12B und 12W als die Lichtquellen, die unter der Steuerung von Steuermit teln 13 lichtgesteuert sind, die Lichtsteuerkreise 14R, 14G, 14B bzw. 14W ent halten, die unmittelbar mit jeder der Lampen verbunden sind und durch einen Schaltkreis 15 zur Erzeugung eines Lichtsteuersignals, einen Speicherkreis 16 und einen Farbeinstellschalter 17 betrieben werden.

Der Speicherkreis 16 speichert die Daten der unter Bezugnahme auf das vorher gehende Farbmischverfahren beschriebenen Operationsergebnisse bezüglich jeder Emissionsfarbe der betreffenden Lampen. In diesem Fall kann das Farbmischen gemäß dem vorhergehenden Farbmischverfahren mit der veränderten Farbtemperatur so ausgeführt werden, daß die gewünschte Mischfarbe erhalten wird. Der Spei cherkreis 16 muß nicht darauf beschränkt sein, die Anordnung zu bilden, die die mittels eines ROM-Speichers oder dergleichen erhaltenen Daten speichert, vielmehr kann auch eine Anordnung verwendet werden, bei der das Mischverhält nis für jede Operation mittels eines Mikroprozessors oder dergleichen bewirkt wird. Gemäß der letzteren Anordnung kann der Operationsvorgang vereinfacht werden, es kann auch die Operationsgeschwindigkeit erhöht werden, und der er forderliche Programmumfang kann auf ein Minimum herabgesetzt werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Möglichkeit geschaffen, eine ausreichende Lichtmenge mit einer einfachen Anordnung zu erhalten, eine stabile Lichtsteuerung sicherzustellen, wobei jegliches Flackern selbst dann wirksam verhindert wird, wenn insbesondere der Lichtsteuerpegel sehr nahe beim minimalen Pegel liegt, und damit die einstellbare Farblichtsteuerung zu ver wirklichen. In diesem Fall wird insbesondere unterschieden, ob der Aussteuer pegel irgendeiner der ersten bis dritten Lampen sowie einer weiteren vierten Lampe in einer stabilen Lichtsteuerzone liegt oder nicht, so daß dann, wenn die Lampen eine oder mehrere enthalten, deren Lichtsteuerpegel nicht in der stabilen Lichtsteuerzone liegt, der Lichtsteuerpegel einer solchen Lampe oder solcher Lampen zu der stabilen Lichtsteuerzone verändert wird, während der Lichtsteuerpegel anderer Lampen oder einer anderen Lampe in der stabilen Lichtsteuerzone so abgeändert wird, daß irgendein Wechsel in der Emissions farbe verhindert wird, was eine zweckmäßige Maßnahme ist.

Auf das Obenstehende wird nun im einzelnen in Verbindung mit Fig. 8 Bezug genommen, wonach gemäß einem Arbeitsaspekt zur Verwirklichung des obigen Merk mals zum Beispiel in dem in Fig. 6 gezeigten Schaltkreis 15 zur Erzeugung des Ansteuersignals Mittel enthalten sind, um zu unterscheiden, ob der Lichtsteu erpegel der Lampen 12R, 12G, 12B und 12W in der stabilen Lichtsteuerzone liegt oder nicht, sowie Mittel zum Ändern des Lichtsteuerpegels irgendeiner oder mehrere der Lampen, die nicht in der stabilen Lichtsteuerzone liegen, zu der stabilen Lichtsteuerzone, sowie Mittel zum Abändern des Lichtsteuerpegels der anderen Lampen oder der anderen Lampe in der stabilen Lichtsteuerzone, so daß jeglicher Wechsel der Emissionsfarbe der anderen Lampen oder der anderen Lampe verhindert wird.

Beim Lichtsteuern der Lampen im angesteuerten oder geregelten Zustand wird es nun schwierig, deren stabile Lichtsteuerung aufrechtzuerhalten, wenn der Lichtsteuerungsgrad verringert wird, d. h. deren optisches Ausgangssignal klei ner wird, und ein Flackern auftritt. Ferner besteht in dem Zustand, in dem der Lichtsteuerungsgrad gering ist, die Tendenz, daß die Lampenspannung, wie gra phisch in Fig. 7 gezeigt, von einem durch eine unterbrochene Linienkurve dar gestellten Zustand zu einem anderen Zustand entsprechend einer durchgehenden Linienkurve ansteigt, und dieses Phänomen der bei kleinem Lichtsteuerungsgrad ansteigenden Lampenspannung nimmt insbesondere unter Bedingungen einer gerin gen Temperatur und dann ein beträchtliches Ausmaß an, wenn der Durchmesser der Lampenröhre klein ist. In diesem Fall wird der Betriebspunkt aufgrund der Be ziehung zwischen den Ausgangscharakteristika des Lichtsteuerkreises und den Lampencharakteristika instabil, und hier kann ein sogenanntes Sprung-Phänomen auftreten, bei dem das optische Ausgangssignal zwischen einer Mehrzahl von Zuständen schwankt. Ein solches Sprung-Phänomen kann in einem Bereich des Lichtsteuerungsgrades von 10 bis 20% auftreten.

Hier ist dieser Arbeitsaspekt zweckmäßig beim Aufrechterhalten der Lampen 12R, 12G, 12B und 12W in dem Zustand der stabilen Lichtsteuerung bei einem Sprung- Phänomen, das in der Praxis auftritt, d. h. in einer Zone von 10 bis 20% Lichtsteuerung. Liegt der Lichtsteuerpegel irgendeiner der Lampen 12R, 12G, 12B und 12W in der instabilen Lichtsteuerzone, so wird damit der Lichtsteuer pegel solcher Lampen von der instabilen Lichtsteuerzone zu der stabilen Licht steuerzone verschoben, und in Übereinstimmung mit dem Ausmaß einer solchen Verschiebung von der instabilen Lichtsteuerzone zu der stabilen Lichtsteuerzo ne wird der Lichtsteuerpegel der anderen Lampen in der stabilen Lichtsteuerzo ne im wesentlichen im gleichen Ausmaß abgeändert. Sind die Farbwertkoordinaten der Emissionsfarben der Lichtquellenlampen 12R, 12G, 12B und 12W so wie in einer folgenden Tabelle III angegeben, so ergeben sich die Lichtsteuerpegel (in%) für den Erhalt der Farbtemperaturen 3,000 K, 5,000 K und 10,000 K wie in einer folgenden Tabelle IV gezeigt:

Tabelle III

Tabelle IV

Aus der obigen Tabelle IV ergibt sich, daß das Vorliegen des Lichtsteuerpegels der Lampe 12R in der instabilen Lichtsteuerzone in einem Fall, in dem die Farbtemperatur von 10,000 K zu erhalten ist, eine veränderliche Größe der Lampenspannung V1a bewirkt, die bezüglich des Lampenstromes I1a aufgrund des vorhergehenden Sprung-Phänomens, wie zum Beispiel in Fig. 7 gezeigt, groß wird, und die Lichtsteuerung ist instabil geworden. Gemäß einem in Fig. 8 gezeigten Flußdiagramm wird der Lichtsteuerpegel der Lampe 12R nun auf 10% abgesenkt, wo die Lichtsteuerung davor bewahrt werden kann, zu der instabilen Zone verschoben zu werden, und der Lichtsteuerpegel der anderen Lampen 12G, 12B und 12W wird ebenfalls im gleichen Verhältnis abgesenkt, so daß der Licht steuerpegel der Lampen 12R, 12G, 12B und 12W 10%, 63%, 83% bzw. 77% sein wird.

Ferner werden die Emissionsfarben sequenziell in einem Bereich der Farbtempe raturen von 3,000 bis 11,000 K veränderbar gemacht, und der Lichtsteuerpegel der Lampen 12R, 12G, 12B und 12W wird so sein, wie in Fig. 9 gezeigt, wo der Lichtsteuerpegel der Lampe 12B in die instabile Lichtsteuerzone in einem Be reich von 3,200 bis 3,400 K fällt, worauf der Lichtsteuerpegel der Lampe 12B in einem Bereich der Farbtemperatur von 3,200 bis 3,280 K auf 10% und in einem Bereich von 3,280 bis 3,400 K auf 20% abgesenkt wird. Auch für die ver bleibenden Lampen 12R, 12G und 12W wird der Lichtsteuerpegel in dem gleichen Verhältnis wie der Lichtsteuerpegel der Lampe 12B verändert. Beim bestmögli chen Verhindern irgendeines Wechsels der Lichtmenge der ganzen Lampenvorrich tung 11 wird der Lichtsteuerpegel der Lampe 12B in einem Temperaturbereich von 3,280 bis 3,300 K auf 10% abgesenkt, er wird jedoch in dem Bereich von 3,300 bis 3,320 auf 20% angehoben, wodurch ermöglicht wird, zu verhindern, daß die Lampe 12B instabil lichtgesteuert wird, ohne eine wesentliche Änderung der Emissionsfarbe und der Lichtmenge in dem Fall zu bewirken, in dem die Lampe 12B in der instabilen Lichtsteuerzone bei einer hohen Farbtemperatur ist. In Fig. 9 gibt eine schraffierte Zone O die Zone an, in der das Sprung-Phänomen stattfinden kann, und eine andere schraffierte Zone B repräsentiert eine Steuerzone, die auf das Absenken des Ansteuergrades hin auftritt, so daß die stabile Lichtsteuerung nicht mehr aufrechterhalten werden kann.

Die Erfindung kann eine große Anzahl von Abwandlungen aufweisen. So kann zum Beispiel die Anordnung der Erfindung, wie sie in Verbindung mit den vorherge henden Ausführungsformen beschrieben wurde, die bei der Leuchte angewandt wurden, auch für andere Gegenstände wie ein variables Farbsichtanzeigesystem usw. verwendet werden. Während die Aspekte beschrieben wurden, bei denen drei Lichtquellen für das sogenannte primäre Farbmischen vorgesehen waren, ist es ferner auch möglich, vier oder mehrere der Lichtquellen zu verwenden. Während die Beschreibung in Verbindung mit den drei Lichtquellen einer Serie von Rot, Grün und Blau erfolgt ist, ist es natürlich auch möglich, eine andere Kombi nation von Farben zu verwenden. Während zuvor der Aspekt beschrieben wurde, wonach eine einzelne Lichtquelle für das sekundäre Farbmischen verwendet wird, können auch zwei oder mehrere der Lichtquellen für denselben Zweck verwendet werden, und die Lichtquelle der weißen Serie kann für denselben Zweck selbst von irgendeiner anderen Farbe sein. Überdies wurden Mittel zur Erzielung der ausreichenden Lichtmenge und der stabilen Lichtsteuerung der Lichtquellen als Teil des Schaltkreises zur Erzeugung des Lichtsteuersignals in dem in Fig. 8 gezeigten Aspekt beschrieben, dasselbe kann jedoch auch in einem anderen Teil der Steuermittel der Ausführungsform von Fig. 6 vorgesehen sein.

Claims

1. Farbmischverfahren für eine einstellbare Farblichtsteuerung, bei dem zumin dest erste bis dritte Lichtquellen unterschiedlicher Emissionsfarben bereitge stellt und die Emissionsfarben dieser Lichtquellen mit einer weiteren Emis sionsfarbe zumindest einer weiteren Lichtquelle gemischt werden, wobei die weitere Emissionsfarbe Farbwertkoordinaten besitzt, die innerhalb einer Figur positioniert sind, die in einer Farbtafel dargestellt wird, indem jeweilige Farbwertkoordinaten der Emissionsfarben der ersten bis dritten Lichtquellen verbunden werden, um damit ein gemischtes Farblicht zu erhalten, das in der Farbtafel eine gewünschte Ortskurve ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Emissionsfarbe einer Hilfslichtquelle imaginär eingestellt wird, indem die Emissionsfarben einer der Mehrzahl von Lichtquellen, die zumindest die ersten bis dritten Lichtquellen enthalten, und zumindest einer weiteren Lichtquelle gemischt werden, ein Mischverhältnis mit den Emissionsfarben von verbleibenden zwei oder mehreren der Lichtquellen der Mehrzahl von Lichtquellen berechnet wird, die zumindest die ersten bis dritten Lichtquellen enthalten, und ein weiteres Mischverhältnis für die jeweiligen Lichtquellen erhalten wird, die erforderlich sind, um ein gewünschtes gemischtes Farblicht auf der Basis des berechneten Mischverhältnisses zu erhalten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Mehrzahl von Lichtquellen unter schiedlicher Emissionsfarben durch drei von ersten bis dritten Lichtquellen einer roten, grünen und blauen Serie gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Figur, die in der Farbtafel darge stellt wird, indem die jeweiligen Farbwertkoordinaten der ersten bis dritten Lichtquellen verbunden werden, ein Dreieck ist, wobei die Farbwertkoordinaten der weiteren Emissionsfarbe der weiteren Lichtquelle innerhalb dieses Dreiecks positioniert ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die weitere Lichtquelle eine einzelne Lichtquelle einer weißen Serie ist.

5. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Hilfslichtquelle imaginär einge stellt wird, indem die Emissionsfarbe der weiteren Lichtquelle mit der Emis sionsfarbe einer der ersten bis dritten Lichtquellen gemischt wird, deren Farbwertkoordinaten an einem Scheitelpunkt des Dreiecks der ersten bis dritten Lichtquellen in der Farbtafel gegenüber einer Seite des Dreiecks liegen, wovon der Ort des gewünschten gemischten Farblichts, von einer Stellung der Farb wertkoordinaten der Emissionsfarbe einer weiteren Lichtquelle aus betrachtet, den geringsten Abstand aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem eine weitere Lichtquelle eine einzelne Lichtquelle einer weißen Serie ist.

7. Einstellbare Farbleuchte mit ersten bis dritten Lichtquellen und voneinan der verschiedenen Emissionsfarben, einer weiteren Lichtquelle einer weiteren Emissionsfarbe, deren Farbwertkoordinaten innerhalb einer Figur positioniert sind, die in einer Farbtafel dargestellt ist, indem jeweilige Farbwertkoor dinaten der Emissionsfarben einer Mehrzahl von Lichtquellen verbunden wurden, die die ersten bis dritten Lichtquellen enthält, Mitteln zum imaginären Ein stellen einer Hilfslichtquelle durch Mischen der Emissionsfarbe einer der Mehrzahl von Lichtquellen, die die ersten bis dritten Lichtquellen enthalten, mit der weiteren Emissionsfarbe der weiteren Lichtquelle, Mitteln zum Berech nen eines Mischverhältnisses der Emissionsfarben von zumindest zwei verblei benden Lichtquellen der Mehrzahl von die ersten und dritten Lichtquellen und die Hilfslichtquelle enthaltenden Lichtquellen, und Mitteln für den Erhalt eines weiteren Mischverhältnisses erforderlicher Emissionsfarben der jeweili gen Lichtquellen für den Erhalt eines gemischten Farblichtes, das eine Orts kurve in der Farbtafel auf der Basis des berechneten Mischverhältnisses er gibt.

8. Leuchte nach Anspruch 7, bei der die Mehrzahl von Lichtquellen unterschied licher Emissionsfarben durch drei von ersten bis dritten Lichtquellen einer roten, grünen und blauen Serie gebildet ist.

9. Leuchte nach Anspruch 7, bei der die Figur, die in der Farbtafel darge stellt ist, indem die jeweiligen Farbwertkoordinaten der ersten bis dritten Lichtquellen verbunden wurden, ein Dreieck ist, wobei die Farbwertkoordinaten der weiteren Emissionsfarbe der weiteren Lichtquelle innerhalb des Dreiecks positioniert sind.

10. Leuchte nach Anspruch 7, bei der die weitere Lichtquelle eine einzelne Lichtquelle einer weißen Serie ist.

11. Leuchte nach Anspruch 7, die ferner Mittel enthält, um zu unterscheiden, ob ein Lichtsteuerpegel der Mehrzahl von Lichtquellen, die die ersten bis dritten Lichtquellen und die weitere Lichtquelle enthalten, in einer stabilen Lichtsteuerzone liegen, und ein Lichtsteuermittel, um den Lichtsteuerpegel irgendeiner der Lichtquellen, von denen festgestellt wurde, daß sie nicht in der stabilen Lichtsteuerzone liegen, so zu variieren, daß sie in der stabilen Lichtsteuerzone liegen und um den Lichtsteuerpegel der verbleibenden Licht quellen, von denen festgestellt wurde, daß sie in der stabilen Lichtsteuerzone liegen, so abzuändern, daß irgendein Wechsel der Emissionsfarbe der verblei benden Lichtquellen verhindert wird.

12. Leuchte nach Anspruch 11, bei der die Lichtsteuermittel Mittel enthalten, um den Lichtsteuerpegel der Lichtquelle, die nicht in der stabilen Lichtsteu erzone liegt, auf die stabile Lichtsteuerzone anzuheben, sowie Mittel zum An heben des Lichtsteuerpegels verbleibender Lichtquellen in der stabilen Licht steuerzone in Übereinstimmung mit einer Anheberate des Lichtsteuerpegels der Lichtquelle, die nicht in der stabilen Lichtsteuerzone liegt.

13. Leuchte nach Anspruch 11, bei der die Lichtsteuermittel Mittel enthalten, um den Lichtsteuerpegel der nicht in der stabilen Lichtsteuerzone liegenden Lichtquelle auf die stabile Lichtsteuerzone abzusenken, sowie Mittel zum Ab senken des Lichtsteuerpegels der verbleibenden Lichtquellen in der stabilen Lichtsteuerzone in Übereinstimmung mit einem Absenkverhältnis des Lichtsteuer pegels der nicht in der stabilen Lichtsteuerzone liegenden Lichtquelle.

14. Leuchte nach Anspruch 11, bei der das Lichtsteuermittel vorgesehen ist, um den Lichtsteuerpegel der jeweiligen Lichtquellen so zu verändern, daß irgend ein Wechsel der Lichtmenge der Lichtquelle näher an das Minimum herangebracht ist.