KR101531378B1 - Luminaire control system and method - Google Patents

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KR101531378B1
KR101531378B1 KR1020097014358A KR20097014358A KR101531378B1 KR 101531378 B1 KR101531378 B1 KR 101531378B1 KR 1020097014358 A KR1020097014358 A KR 1020097014358A KR 20097014358 A KR20097014358 A KR 20097014358A KR 101531378 B1 KR101531378 B1 KR 101531378B1
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마크 샐스버리
이안 애쉬다운
던칸 엘.비. 스미쓰
쉐인 피. 로빈슨
인고 스파이어
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코닌클리케 필립스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 예를 들어 조명기를 통해 사용하기 위한 혼합 광을 생성하기 위해 순방향 전류들에 의해 구동되는 하나 이상의 발광 소자를 제어하기 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 시스템은 피드백 광 센서 데이터를 취득하기 위한 하나 이상의 광 센서 및 원하는 혼합 광을 나타내는 참조 데이터를 제공하기 위한 사용자 인터페이스를 구비한다. 시스템은 또한, 센서 데이터 또는 참조 데이터를 나머지의 좌표 공간으로 변환하고, 그 좌표 공간에서 센서 데이터와 참조 데이터 간의 차이를 결정하기 위한 제어기를 구비한다. 제어기는 센서 데이터가 세트포인트 데이터와 매칭되도록 동작 조건들 동안 순방향 전류들을 조정하도록 구성된다. 본 발명은 또한, 광 센서 또는 참조 데이터를 변환할 때 소정의 온도 유발 효과들을 적어도 부분적으로 보상할 수 있는 시스템 및 방법을 제공한다.The present invention provides a system and method for controlling one or more light emitting devices driven by forward currents to produce mixed light for use, for example, through an illuminator. The system includes one or more optical sensors for acquiring feedback optical sensor data and a user interface for providing reference data representative of the desired optical mixture. The system also includes a controller for converting the sensor data or reference data into the remaining coordinate space and determining the difference between the sensor data and the reference data in the coordinate space. The controller is configured to adjust the forward currents during operating conditions such that the sensor data matches the setpoint data. The present invention also provides a system and method that can at least partially compensate for certain temperature-induced effects when converting optical sensors or reference data.

조명기, 광 센서, 피드백, 센서 데이터, 세트포인트 데이터 Illuminator, optical sensor, feedback, sensor data, setpoint data

Description

조명기 제어 시스템 및 방법{LUMINAIRE CONTROL SYSTEM AND METHOD}[0001] LUMINAIRE CONTROL SYSTEM AND METHOD [0002]

본 발명은 조명 분야에 관한 것으로서, 구체적으로는 광원에 의해 방출되는 광의 칼라 및 강도의 제어에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the field of illumination, and more particularly to the control of color and intensity of light emitted by a light source.

고체 반도체 및 유기 발광 다이오드(LED)와 같은 발광 장치들의 광속(luminous flux)의 개발 및 개량의 진보는 이러한 장치들이 건축, 연회 및 도로 조명을 포함하는 일반적인 조명 응용들에서 사용하기에 적합하게 하였다. 발광 다이오드는 백열등, 형광등 및 고강도 방전 램프와 같은 광원들과 점점 경쟁할 수 있게 되고 있다.Advances in the development and refinement of luminous fluxes of light emitting devices such as solid state semiconductors and organic light emitting diodes (LEDs) have made these devices suitable for use in general lighting applications, including architectural, banqueting and road lighting. Light emitting diodes are increasingly able to compete with light sources such as incandescent, fluorescent and high intensity discharge lamps.

고체 조명에서의 과제들 중 하나는 복수의 칼라, 예를 들어 청색 및 황색 또는 적색, 녹색 및 청색 LED들에 의해 방출되는 혼합된 광의 강도 및 색도를 설정하고 유지할 수 있는 시스템 및/또는 방법을 설계하는 것이다. 이것은 LED들에 의해 방출되는 광이 LED들에 제공되는 전류들 이외의 동작 조건들에 따라 변할 수 있음에 따라 문제가 될 수 있다. 전통적으로, 이러한 의존성을 해결할 수 있는 시스템들은 하나 이상의 광 센서에 의해 제공되는 신호들에 기초하는 광 피드백을 이용한다. 센서들은 방출되는 광의 일부를 감지할 수 있으며, 감지된 광의 색도 및 강도를 결정하는 데 사용될 수 있다. 또한, 색도 및 강도에 대한 정보는 LED들의 구동 전류들을 적절히 조정하는 데 사용될 수 있다. 그러나, 효과적인 피드백 제어를 가능하게 하기 위해서는 다수의 효과가 해결되어야 한다. 예를 들어, 첫째, 공지된 비용 효과적인 RGB 칼라 센서들의 스펙트럼 응답도는 실제로는 사람 눈의 스펙트럼 응답도와 충분히 흡사하지 못하다. 둘째, LED들의 스펙트럼 전력 분포(SPD)는 LED 동작 온도에 따라 변할 수 있다.One of the challenges in solid state lighting is designing systems and / or methods that can set and maintain the intensity and chromaticity of mixed light emitted by multiple colors, e.g., blue and yellow or red, green, and blue LEDs . This can be problematic as the light emitted by the LEDs can vary according to operating conditions other than the currents provided to the LEDs. Traditionally, systems that can address this dependency use optical feedback based on signals provided by one or more optical sensors. The sensors can sense some of the emitted light and can be used to determine the color and intensity of the sensed light. In addition, information on chromaticity and intensity can be used to properly adjust the driving currents of the LEDs. However, many effects must be solved in order to enable effective feedback control. For example, first, the spectral response of well-known cost-effective RGB color sensors is not really much like the spectral response of the human eye. Second, the spectral power distribution (SPD) of the LEDs can vary depending on the LED operating temperature.

예를 들어, 도 1은 CIE 칼라 매칭 함수들

Figure 112009041851170-pct00001
에 의해 표현되는 바와 같은 표준 인간 관측자의 정규화된 스펙트럼 응답도를 통상적인 상용 RGB 칼라 센서들의 응답도와 함께 나타내고 있다. 센서 특성들은 표준 사람 관측자의 특성들과 근접 매칭되지 않는다는 것을 명확히 알 수 있다. 도시된 것들보다 훨씬 더 작은 스펙트럼 미스매칭들도 피드백 제어되는 멀티 칼라 LED 기반 시스템들에서 바람직하지 않은 광 효과들을 유발할 수 있다.For example, Figure 1 illustrates the CIE color matching functions < RTI ID = 0.0 >
Figure 112009041851170-pct00001
The normalized spectral responsivity of a standard human observer as represented by < RTI ID = 0.0 > R < / RTI > It can be clearly seen that the sensor characteristics do not closely match the characteristics of a standard human observer. Much smaller spectral mismatches than those shown can also cause undesirable light effects in feedback-controlled multicolor LED based systems.

이 분야에 공지된 바와 같이, Φ(λ)에 의해 기술되는 SPD는 대응하는 칼라 매칭 함수들로 가중화된 SPD의 평균들을 결정함으로써 대응하는 CIE 삼자극 값들로 변환될 수 있다. 이것은 전술한 CIE 칼라 매칭 함수들에 대한 아래의 식들에서 표현될 수 있다.As is known in the art, the SPDs described by? (?) Can be transformed into corresponding CIE tristimulus values by determining the averages of the weighted SPDs with corresponding color matching functions. This can be expressed in the following equations for the CIE color matching functions described above.

Figure 112009041851170-pct00002
Figure 112009041851170-pct00002

Figure 112009041851170-pct00003
Figure 112009041851170-pct00003

Figure 112009041851170-pct00004
Figure 112009041851170-pct00004

따라서, 불충분하게 정확한 응답도들을 갖는 RGB 칼라 센서들에 의해 제공되는 신호들에 기초하여 결정되는 삼자극 값들은 실제로는 CIE 삼자극 값들의 유용한 지시를 제공하지 못할 수 있다. 공지된 바와 같이, 각각의 칼라 공간에서 각각의 자극들을 결정하기 위해 다른 칼라 매칭 함수들이 사용될 수도 있다.Thus, the tristimulus values determined based on the signals provided by the RGB color sensors with insufficiently accurate response figures may in fact not provide useful indication of the CIE tristimulus values. As is known, other color matching functions may be used to determine each stimulus in each color space.

미국 특허 제6,507,159호에 예시된 바와 같은 공지된 솔루션들은 피드백 및 참조 양자의 삼자극 값들을 특정 방식으로 추적하는 RGB LED들에 기초하여 조명기를 제어하기 위한 방법 및 시스템을 개시하고 있다. LED 조명기를 구동하는 순방향 전류들은 피드백 삼자극 값들과 참조 삼자극 값들 간의 비교에 기초하여 비교가 이 둘 사이의 차이를 산출하지 않을 때까지 조정된다. 삼자극 값들은 소정의 필터 센서 조합들을 이용하여 결정된다. 그러나, 온도가 제어되는 실험실 조건 하에서도, CIE 칼라 매칭 함수들을 정확히 재생하도록 필터들 및 센서들을 매칭시키는 것은 어렵다. 따라서, 유용한 필터 센서 조합들은 비쌀 수 있으며, 이들은 G.P. Eppeldauer, "A Reference Tristimulus Colorimeter," Proceedings of the Ninth Congress of the International Color Association of the Optical Engineering Society, SPIE 4421, pp 749-752, (2002), Bellingham, WA, USA에 설명되어 있다. 더욱이, CIE 삼자극 값들에만 기초하는 피드백 제어는 색도(즉, 칼라)와 강도를 구별하지 못하며, 따라서 다양한 바람직하지 않은 색도 변동을 억제하는 데 효과적이 지 못할 수 있다.Known solutions such as those illustrated in U.S. Patent No. 6,507,159 disclose a method and system for controlling an illuminator based on RGB LEDs that track the tri-stimulus values of both the feedback and reference in a particular manner. The forward currents driving the LED illuminator are adjusted until the comparison does not produce a difference between the two, based on a comparison between the feedback tri-stimulus values and the reference tri-stimulus values. The tristimulus values are determined using certain filter sensor combinations. However, even under temperature controlled laboratory conditions, it is difficult to match filters and sensors to accurately reproduce CIE color matching functions. Thus, useful filter sensor combinations may be expensive, and these are known as G.P. , Pp. 749-752, (2002), Bellingham, WA, USA, which is incorporated herein by reference in its entirety. &Quot; Eppeldauer, " A Reference Tristimulus Colorimeter, "Proceedings of the Ninth Congress of the Optical Society of the Optical Society, SPIE 4421, Moreover, feedback control based only on CIE tristimulus values does not distinguish between chromaticity (i.e., color) and intensity, and thus may not be effective at suppressing various undesirable chromaticity fluctuations.

B.T. Barnes는 "A Four-Filter Photoelectric Colorimeter," Journal of the Optical Society of America 29, (10), pp 448-452, (1939)에서 어떻게 파장 범위에서 칼라 매칭 함수

Figure 112009041851170-pct00005
를
Figure 112009041851170-pct00006
및
Figure 112009041851170-pct00007
로 분할할 것인지, 그리고 어떻게 이것이 RGB 센서들에 대한 스펙트럼 응답도 요구들을 단순화하는지를 설명하고 있다. Barnes는 다음 식들을 정의한다.BT Barnes describes how to use the color matching function in the wavelength range in the "A Four-Filter Photoelectric Colorimeter," Journal of the Optical Society of America 29 (10), pp 448-452, (1939)
Figure 112009041851170-pct00005
To
Figure 112009041851170-pct00006
And
Figure 112009041851170-pct00007
And how this will simplify the requirements of the spectral response to RGB sensors. Barnes defines the following equations.

Figure 112009041851170-pct00008
Figure 112009041851170-pct00009
Figure 112009041851170-pct00010
인 경우, 및
Figure 112009041851170-pct00008
Figure 112009041851170-pct00009
Figure 112009041851170-pct00010
, And

Figure 112009041851170-pct00011
Figure 112009041851170-pct00012
Figure 112009041851170-pct00013
인 경우, 및
Figure 112009041851170-pct00011
Figure 112009041851170-pct00012
Figure 112009041851170-pct00013
, And

여기서, l 및 s는 긴 파장 영역과 짧은 파장 영역을 나타낸다. 실험실 품질 이외의 기구들에 대해, 종래 기술에서는

Figure 112009041851170-pct00014
및
Figure 112009041851170-pct00015
스펙트럼 응답도들 양자를 표현하기 위해 청색 필터-검출기 쌍 응답의 적절히 스케일링된 버전들을 사용하는 것이 일반적이다. 그러나, 일반적으로 이러한 접근 방식은 동작 동안 RGB 센서 스펙트럼 응답도 미스매치들의 바람직하지 않은 효과들을 어떻게 줄일 것인지를 해결하지 못한다.Here, l and s represent a long wavelength region and a short wavelength region. For instruments other than laboratory quality, in the prior art
Figure 112009041851170-pct00014
And
Figure 112009041851170-pct00015
It is common to use appropriately scaled versions of the blue filter-detector pair response to represent both spectral responsivities. In general, however, this approach does not address how the RGB sensor spectral response during operation will also reduce the undesirable effects of mismatches.

B.A. Wandell 및 J.E. Farrel은 "Water into Wine: Converting Scanner RGB to Tristimulus XYZ" Device-Independent Color Imaging and Imaging Systems Integration, Proc. SPIE 1909, pp 92-101, (1993)에서 교정 단계 동안 최소 제곱 해로부터 결정될 수 있는 변환 행렬을 이용하여 RGB 센서 데이터를 XYZ 삼자극 값들로 변환하는 방법을 설명하고 있다. 교정 단계는 이상적인 CIE 칼라 매칭 센서들로부터의 데이터를 이용하며, 비이상적인 RGB 센서들로부터의 교정 데이터는 센서마다 한 세트의 SPD들의 측정들로부터 얻어진다. 그러나, Wandell은 실시간 피드백 장치를 갖춘 최소 제곱 해의 이용 또는 광원 제어에 대한 그 응용을 교시하지 않는다. 변환은 측정된 이미지의 각각의 픽셀의 RGB 칼라 센서 데이터에만 적용된다.B.A. Wandell and J.E. Farrel, "Water to Wine: Converting Scanner RGB to Tristimulus XYZ" Device-Independent Color Imaging and Imaging Systems Integration, Proc. SPIE 1909, pp. 92-101, (1993) describes a method of converting RGB sensor data to XYZ tristimulus values using a transformation matrix that can be determined from the least squares solution during the calibration step. The calibration step uses data from ideal CIE color matching sensors and calibration data from non-ideal RGB sensors is obtained from measurements of a set of SPDs per sensor. However, Wandell does not teach the use of least square solutions with real-time feedback devices or its application to light source control. The transformation is applied only to the RGB color sensor data of each pixel of the measured image.

G.D. Finlayson 및 M.S. Drew는 "Constrained Least-Squares Regression in Color Spaces," Journal of Electronic Imaging 6, (4), pp 484-493, (1997)에서 동일한 한계를 가진, 전술한 Wandell 등에 의한 솔루션과 유사한, 방법을 설명하고 있다.G.D. Finlayson and M.S. Drew describes a method similar to the solution described above by Wandell et al., Which has the same limitations in "Constrained Least-Squares Regression in Color Spaces," Journal of Electronic Imaging 6, (4), pp. 484-493 have.

도 2는 2개의 상이한 동작 온도에서, 그러나 동일한 정적 동작 조건들에서 RGB LED 모듈에 의해 방출되는 광의 SPD들의 일례를 나타낸다. 주변 온도는 한번은 25℃이고, 한번은 70℃이다. 상이한 동작 온도의 영향들에 더하여, 상이한 칼라 LED들에서의 상이한 LED 구동 전류들은 상이한 전력 소모율, 결과적으로 상이한 LED 접합 온도들로 이어질 수 있다. 이것은 SPD들과 비교할 때 상이한 피크 파장들이 시프트되고 상이한 SPD들이 상이하게 확장된다는 점에서 나타날 수 있으며, 따라서 혼합 광의 색도가 각각의 LED의 구동 전류들 및 동작 온도들에 따라 비선형적인 방식으로 변경되게 할 수 있다. 또한, 상이한 칼라 LED들 사이의 열 결합은 LED 접합 온도들 간의 상호 의존성을 유발할 수 있다. 결과적으로, 공지된 Grassman의 칼라 부가 법칙은 LED들의 자기 및 상호 가열 효과들 및 생성된 광을 감지하는 데 사용되는 임의의 광 센서들의 고려 없이는 혼합 광의 칼라의 정확한 설명을 제공하지 못할 수 있다.Figure 2 shows an example of SPDs of light emitted by the RGB LED module at two different operating temperatures, but at the same static operating conditions. The ambient temperature is 25 ° C at a time and 70 ° C at a time. In addition to the effects of different operating temperatures, different LED drive currents in different color LEDs may lead to different power consumption rates, resulting in different LED junction temperatures. This can be seen in that different peak wavelengths are shifted and different SPDs are differently extended as compared to SPDs and thus the chromaticity of the mixed light is changed in a nonlinear manner according to the driving currents and operating temperatures of the respective LEDs . In addition, thermal coupling between different color LEDs can cause interdependencies between LED junction temperatures. As a result, the known Grassman's color addition rule may fail to provide an accurate description of the color of the mixed light without considering the magnetic and mutual heating effects of the LEDs and any optical sensors used to sense the generated light.

따라서, 조명기 피드백 제어 시스템들은 상이한 감도를 가진 RGB 센서들이 동일 SPD의 광에 대해 상이한 고유 응답들을 제공하는 문제를 포함하는 다양한 효과를 보일 수 있다. 전술한 바와 같은 칼라 LED들의 SPD들의 변경도 RGB 센서들의 응답들의 편차를 유발할 것이다. 따라서, SPD의 편차에 따르는 RGB 센서 신호들의 편차도 고유할 것이다. 더욱이, 이상적인 센서들과 근사한 RGB 센서들은 동일 SPD에 응답하여 이상적인 센서들에 비해 상이한 신호들을 제공할 것이다. 더욱이, RGB 센서의 응답도는 그의 온도에 따라 변할 수도 있다.Thus, the illuminator feedback control systems can exhibit various effects including the problem that RGB sensors with different sensitivities provide different unique responses for light of the same SPD. Changes in the SPDs of the color LEDs as described above will also cause variations in the responses of the RGB sensors. Therefore, the deviation of the RGB sensor signals according to the deviation of the SPD will also be unique. Moreover, ideal sensors and approximate RGB sensors will provide different signals in comparison to ideal sensors in response to the same SPD. Furthermore, the response of the RGB sensor may vary with its temperature.

따라서, 조명기에 의해 생성되는 광을 효과적으로 제어할 수 있는 조명기 제어 시스템 및 방법이 필요하다.Therefore, there is a need for a fixture control system and method that can effectively control the light generated by the fixture.

이러한 배경 정보는 출원인에 의해 본 발명에 관련될 가능성이 있는 것으로 여겨지는 정보를 개시하기 위해 제공된다. 전술한 정보의 어느 것도 본 발명에 대한 종래 기술을 구성하는 것으로 인정하는 것을 의도하지도 않고, 그렇게 해석되지도 않아야 한다.Such background information is provided by the Applicant to disclose information that is considered to be relevant to the present invention. Neither of the foregoing information is intended to be construed as constituting prior art to the present invention, nor should it be so interpreted.

<발명의 요약>SUMMARY OF THE INVENTION [

본 발명의 목적은 조명기 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 일 양태에 따르면, 혼합 광을 생성하기 위해 순방향 전류들에 의해 구동되는 하나 이상의 발광 소자(LEE)를 제어하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 상기 혼 합 광을 나타내는 센서 데이터를 취득하는 단계; 원하는 혼합 광을 나타내는 세트포인트 데이터를 제공하는 단계; 상기 센서 데이터를 소정의 칼라 좌표계의 좌표들로 표현되는 제1 데이터로 변환하는 단계; 상기 세트포인트 데이터를 상기 소정의 칼라 좌표계의 좌표들로 표현되는 제2 데이터로 변환하는 단계; 상기 제1 및 제2 데이터를 비교하고, 상기 제1 및 제2 데이터 간의 차이를 결정하는 단계; 상기 제1 및 제2 데이터 간의 차이에 따라 상기 순방향 전류들을 조정하여, 상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터 간의 차이를 감소시키는 단계를 포함한다.It is an object of the present invention to provide a fixture control system and method. According to one aspect of the present invention, a method for controlling one or more light emitting devices (LEE) driven by forward currents to generate mixed light is provided. The method includes: acquiring sensor data representing the mixed light; Providing setpoint data representative of desired mixed light; Converting the sensor data into first data represented by coordinates of a predetermined color coordinate system; Converting the set point data into second data represented by coordinates of the predetermined color coordinate system; Comparing the first and second data, and determining a difference between the first and second data; And adjusting the forward currents according to the difference between the first and second data to reduce the difference between the first data and the second data.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 혼합 광을 생성하기 위해 순방향 전류들에 의해 구동되는 하나 이상의 발광 소자(LEE)를 제어하기 위한 시스템이 제공된다. 이 시스템은 상기 혼합 광을 나타내는 센서 데이터를 취득하기 위한 하나 이상의 광 센서; 원하는 혼합 광을 나타내는 세트포인트 데이터를 제공하기 위한 사용자 인터페이스; 상기 센서 데이터를 소정의 칼라 좌표계의 좌표들로 표현되는 제1 데이터로 변환하고, 상기 세트포인트 데이터를 상기 소정의 칼라 좌표계의 좌표들로 표현되는 제2 데이터로 변환하고, 상기 제1 및 제2 데이터를 비교하여 상기 제1 및 제2 데이터 간의 차이를 결정하며, 상기 제1 및 제2 데이터 간의 차이에 따라 상기 순방향 전류들을 조정하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는 상기 차이의 절대값이 소정 임계치 아래로 떨어질 때까지 상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터 간의 차이를 감소시키도록 구성된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a system for controlling one or more light emitting devices (LEE) driven by forward currents to generate mixed light. The system includes at least one optical sensor for acquiring sensor data representative of the mixed light; A user interface for providing set point data indicative of desired mixed light; Converting the sensor data into first data represented by coordinates of a predetermined color coordinate system and converting the set point data into second data represented by coordinates of the predetermined color coordinate system, And a controller for comparing the data to determine a difference between the first and second data, and for adjusting the forward currents according to the difference between the first and second data, wherein the controller determines that the absolute value of the difference is less than a predetermined threshold And to reduce the difference between the first data and the second data until it falls down.

도 1은 CIE 칼라 매칭 함수들

Figure 112009041851170-pct00016
에 의해 표현되는 바와 같은 표준 인간 관측자의 정규화된 스펙트럼 응답도 및 한 세트의 통상적인 상용 RGB 칼라 센서들의 응답도를 나타내는 도면.Figure 1 illustrates the CIE color matching functions &lt; RTI ID = 0.0 &gt;
Figure 112009041851170-pct00016
&Lt; / RTI &gt; is a representation of a normalized spectral response of a standard human observer as represented by a set of conventional commercial RGB color sensors.

도 2는 25℃ 및 70℃의 주변 온도에서 동작하는 RGB LED 모듈에 대한 2개의 SPD의 일례를 나타내는 도면.Figure 2 shows an example of two SPDs for an RGB LED module operating at ambient temperatures of 25 캜 and 70 캜.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LEE 기반 조명기에 대한 피드백 및 제어 시스템의 아키텍처를 나타내는 도면.3 illustrates an architecture of a feedback and control system for a LEE-based fixture in accordance with an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 RGB 칼라 공간의 반복 삼각 세분의 일례를 나타내는 도면.4 is a diagram illustrating an example of an iterative triangular subdivision of an RGB color space according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 LEE 동작 온도 보상 방법의 블록도.5 is a block diagram of an exemplary LEE operating temperature compensation method in accordance with an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색 모드 변환을 위한 예시적인 프로세스의 블록도.6 is a block diagram of an exemplary process for white mode conversion in accordance with one embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 색도 모드 변환을 위한 예시적인 칼라 영역(color gamut) 맵핑 프로세스의 블록도.7 is a block diagram of an exemplary color gamut mapping process for chroma mode conversion in accordance with one embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 일반 변환 방법의 블록도.8 is a block diagram of an exemplary general transformation method in accordance with an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 PI 제어 스킴을 이용하는 피드백 및 제어 시스템의 개략도.9 is a schematic diagram of a feedback and control system using a PI control scheme in accordance with an embodiment of the present invention.

정의들Definitions

"발광 소자"라는 용어는, 예를 들어 그 양단에 전위차를 인가하거나 그에 전류를 통과시킴으로써 구동될 때 전자기 스펙트럼의 영역 또는 영역들의 조합, 예를 들어 가시 영역, 적외선 및/또는 자외선 영역의 방사선을 방출하는 장치를 정의하는 데 사용된다. 따라서, 발광 소자는 단색, 준 단색, 다색 또는 광대역 스펙트럼 방출 특성을 가질 수 있다. 발광 소자들의 예는 반도체, 유기 또는 중합체/중합 발광 다이오드들, 광학적으로 펌핑되는 형광체 코팅된 발광 다이오드들, 광학적으로 펌핑되는 나노결정 발광 다이오드들 또는 이 분야의 기술자가 쉽게 이해하는 바와 같은 다른 유사한 장치들을 포함한다. 또한, 발광 소자라는 용어는 방사선을 방출하는 특정 장치, 예를 들어 LED 다이를 정의하는 데 사용되며, 특정 장치 또는 장치들이 배치되는 하우징 또는 패키지와 함께 방사선을 방출하는 특정 장치의 조합을 정의하기 위해 동일하게 사용될 수 있다.The term "light emitting element" refers to a region or a combination of regions of the electromagnetic spectrum, for example, visible, infrared and / or ultraviolet region radiation when driven by applying a potential difference across it or passing current therethrough It is used to define the emitting device. Thus, the light emitting device may have monochromatic, quasi-monochromatic, multicolor, or broadband spectral emission properties. Examples of light emitting devices include semiconductor, organic or polymer / polymer light emitting diodes, optically pumped phosphor coated light emitting diodes, optically pumped nanocrystalline light emitting diodes, or other similar devices such as those readily understood by those skilled in the art . In addition, the term light emitting element is used to define a particular device for emitting radiation, for example an LED die, and to define a combination of specific devices that emit radiation with a housing or package in which particular devices or devices are located Can be used equally.

본 명세서에서 사용될 때, "대략"이라는 용어는 명목 값으로부터의 +/- 10%의 편차를 나타낸다. 이러한 편차는 구체적인 언급의 여부와 관계없이 본 명세서에서 제공되는 임의의 주어진 값에 항상 포함된다는 것을 이해해야 한다.As used herein, the term "approximately" refers to a deviation of +/- 10% from a nominal value. It should be understood that such deviations are always included in any given value provided herein, regardless of whether or not they are specifically mentioned.

달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적, 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 기술자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

본 발명은 조명기 내의 하나 이상의 LEE에 제공되는 전류들을 제어하기 위한 피드백 및 제어 시스템을 제공한다. 피드백 및 제어 시스템은 LEE들에 의해 방출되는 광의 일부를 감지하기 위한 광 센서들, 사용자와의 정보 교환을 위한 사용자 인터페이스 및 온도 센서 시스템과 연동할 수 있다. 온도 센서 시스템은 LEE들의 온도를 모니터링하기 위한 LEE-접합 온도-센서 시스템, 및 또한 옵션으로서 광 센서들의 온도를 모니터링하기 위한 센서-온도 시스템을 포함할 수 있다.The present invention provides a feedback and control system for controlling currents provided to one or more LEEs in an illuminator. The feedback and control system may interact with optical sensors for sensing a portion of the light emitted by the LEEs, a user interface for information exchange with the user, and a temperature sensor system. The temperature sensor system may include a LEE-junction temperature-sensor system for monitoring the temperature of the LEEs, and also optionally a sensor-temperature system for monitoring the temperature of the optical sensors.

본 발명에 따르면, 피드백 및 제어 시스템은 그에 의해 사용되는 소정의 신호들이 선택된 소정의 원하는 칼라 공간의 좌표들에서 광의 칼라 또는 강도와 상관되도록 구성될 수 있다. 상관도는 직접 선형 비례할 수 있다. 이러한 신호들은 시스템의 입력 및 출력 신호들 또는 소정의 원하는 칼라 공간으로의 변환에 의해 그로부터 도출되는 신호들을 포함할 수 있다. 이러한 신호들은 시스템의 세트포인트를 지시하는 신호들을 포함할 수 있다. 시스템의 세트포인트는 시스템의 원하는 출력을 나타내며, 2개의 원하는 상태 사이의 전이를 트리거하는 동작 동안 사용자에 의해 변경될 수 있다. 시스템은 통상적으로 사전 결정되는 다양한 방식으로 전이를 수행하도록 구성될 수 있다.According to the present invention, the feedback and control system can be configured such that the predetermined signals used by it are correlated with the color or intensity of the light in the coordinates of any desired desired color space. The correlation can be directly linearly proportional. These signals may include input and output signals of the system or signals derived therefrom by conversion to any desired color space. These signals may include signals indicating a set point of the system. The set point of the system represents the desired output of the system and can be changed by the user during an operation that triggers a transition between two desired states. The system can be configured to perform transitions in a variety of ways that are typically predetermined.

피드백 제어를 위해, 출력 및 세트포인트 신호들이 이 둘 사이의 차이를 결정하기 위한 목적으로 비교될 수 있다. 차이는 통상적으로 세트포인트로부터의 출력의 편차로서 간주된다. 이어서, 각각의 차이는 조명기의 각각의 순간 및 소망 출력 사이의 차이를 줄이는 데 필요한 LEE들의 그룹당 각각의 구동 전류에 대한 변경들을 결정하는 데 사용된다. 따라서, 세트포인트 신호 또는 센서 신호 또는 이들 양자 내에 인코딩된 정보는 이들이 비교될 수 있기 전에 공통 칼라 공간에서 이용가능한 것이 필요하다. 따라서, 신호들 중 하나 또는 양자는 선택된 공통 칼라 공간으로 변환되는 것이 필요할 수 있다. 본 발명에 따르면, 공통 칼라 공간은 전술한 소정의 원하는 칼라 공간이다. 일반적으로, 제어기는 순간 및 소망 출력의 비교에 응답하여 발광 소자들에 대한 구동 전류들을 조정하도록 구성된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 구동 전류들은 순간 출력을 나타내는 피드백 RGB 센서 데이터와 원하는 출력을 나타내는 세트포인트 RGB 데이터 간의 차이를, 이 차이의 절대값이 소정의 임계치보다 작을 때까지 줄이도록 조정된다.For feedback control, the output and setpoint signals can be compared for the purpose of determining the difference between them. The difference is typically regarded as a deviation of the output from the set point. Each difference is then used to determine changes to each drive current per group of LEEs required to reduce the difference between each instant of the fixture and the desired output. Thus, the setpoint signal or sensor signal, or the information encoded in both of them, needs to be available in a common color space before they can be compared. Thus, one or both of the signals may need to be transformed into the selected common color space. According to the present invention, the common color space is the predetermined desired color space described above. In general, the controller is configured to adjust drive currents for the light emitting elements in response to a comparison of the instantaneous and desired outputs. According to one embodiment of the present invention, the drive currents are adjusted such that the difference between the feedback RGB sensor data representing the instantaneous output and the setpoint RGB data representing the desired output is reduced until the absolute value of the difference is less than a predetermined threshold .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 공통 칼라 공간은 광 센서들의 소정의 사전 결정된 동작 조건들에서의 광 센서들의 응답도들에 의해 정의될 수 있다. 특히, 응답도들의 각각은 소정의 원하는 칼라 공간을 정의하는 데 사용되는 좌표계의 기본 함수로서 사용될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the common color space may be defined by the response diagrams of the optical sensors at certain predetermined operating conditions of the optical sensors. In particular, each of the response charts may be used as a basic function of a coordinate system used to define a desired desired color space.

상기 순간 출력은 조명기의 LEE들에 의해 방출되는 광이 각각의 센서와 상호작용하고 있었을 때의 출력을 나타낸다는 점에 유의한다. 순간 출력은 통상적으로 나중에 처리되며, 지연은 피드백 시스템의 특성에 의존한다. 공지된 바와 같이, 피드백 신호가 실제로 처리될 때의 피드백 신호의 순간 값은 통상적으로 피드백 신호가 피드백 및 제어 시스템에 의해 처리될 때까지 피드백 시스템의 부분들을 통해 출력 신호를 전달하는 데 걸리는 시간에 따라 초기 출력들에 대응한다. 디지털 제어 시스템들에서는, 피드백된 출력 신호의 샘플들이 단지 간격을 두고 또는 소정 시간들에만 취해질 수 있으므로 추가 지연들이 발생할 수 있다. 피드백 및 제어 시스템들에서의 지연들은 샘플링된 신호들로부터의 데이터를 처리될 때까지 저장소에 유지하는 것으로부터도 발생할 수 있다.Note that the instantaneous output represents the output when the light emitted by the LEEs of the illuminator was interacting with each sensor. The instantaneous output is typically processed later, and the delay is dependent on the characteristics of the feedback system. As is known, the instantaneous value of the feedback signal when the feedback signal is actually processed typically depends on the time it takes to deliver the output signal through the parts of the feedback system until the feedback signal is processed by the feedback and control system Corresponds to the initial outputs. In digital control systems, additional delays can occur because the samples of the fed-back output signal can only be taken at intervals or at certain times. The delays in the feedback and control systems can also arise from keeping the data from the sampled signals in storage until processed.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 피드백 및 제어 시스템은 RGB 센서 데이터를 참조 데이터의 좌표들로 변환하고 이 둘을 비교하도록 구성된다. 다른 실시예에 따르면, 피드백 및 제어 시스템은 참조 데이터를 RGB 센서 데이터의 좌표들로 변환하고 이 둘을 비교하도록 구성된다. 또 다른 실시예에 따르면, 피드백 및 제어 시스템은 참조 및 RGB 센서 데이터를 참조 및 RGB 센서 데이터의 양 칼라 공간과 다른 소정의 칼라 공간의 좌표들로 변환하도록 구성된다. 일반적으로, 피드백 및 제어 시스템은 출력 또는 샘플링된 신호들과 세트포인트 신호들의 비교에 따라 발광 소자들에 대한 순방향 구동 전류들을 조정하여, RGB 센서 데이터와 참조 RGB 데이터 간의 차이를, 이 차이의 절대값이 원하는 소정의 임계치를 더 이상 초과하지 않을 때까지 줄이도록 구성된다.According to one embodiment of the present invention, the feedback and control system is configured to convert the RGB sensor data into the coordinates of the reference data and compare the two. According to another embodiment, the feedback and control system is configured to convert the reference data into coordinates of RGB sensor data and compare the two. According to yet another embodiment, the feedback and control system is configured to convert the reference and RGB sensor data to coordinates in both the color space and the other predetermined color space of the reference and RGB sensor data. In general, the feedback and control system adjusts the forward driving currents for the light emitting elements in accordance with the comparison of the output or sampled signals and the set point signals to determine the difference between the RGB sensor data and the reference RGB data as the absolute value of this difference Lt; RTI ID = 0.0 &gt; threshold &lt; / RTI &gt; no longer exceeds the desired threshold.

피드백 및 제어 시스템의 제어 방법 및 역학Control and dynamics of feedback and control systems

본 발명에 따르면, 피드백 및 제어 시스템이 예를 들어 세트포인트로부터의 출력의 편차를 결정하기 위해 입력 또는 세트포인트 값들 또는 출력 신호들을 처리할 때마다, 시스템의 동작 모드에 대한 소정의 동작 조건들 및 정보가 고려되는 것이 필요할 수 있다. 시스템은 사용자에게 명백한 바와 같은 시스템의 입력 및 출력 파라미터들이 변경되지 않는 정적 동작 모드에 있거나, 시스템은 출력 파라미터들이 입력 파라미터들의 변경의 결과로서 변경되는 전이 모드로 동작할 수 있다. 입력 및 출력 파라미터들은 변경되지 않을 수 있지만, 시스템 또는 그의 컴포넌트들의 상태를 기술하는 내부 시스템 파라미터들 및 변수들은 변할 수 있다. 전이 모드들은 예를 들어 조명기에 의해 방출되는 광의 칼라 또는 강도가 초기 값에서 원하는 타겟 값으로 전이할 때를 포함한다. 결과적으로, 피드백 및 제어 시스템은 전이 모드들이 활성화된 때에도 시스템 상태를 검출하고 적절히 처리하는 것이 필요하다.In accordance with the present invention, each time the feedback and control system processes input or setpoint values or output signals, for example to determine the deviation of the output from the setpoint, certain operating conditions for the operating mode of the system and Information may need to be taken into account. The system may be in a static mode of operation in which the input and output parameters of the system are unaltered to the user, or the system may operate in a transition mode in which the output parameters are changed as a result of changing the input parameters. The input and output parameters may not be changed, but the internal system parameters and variables describing the state of the system or its components may vary. Transition modes include, for example, when the color or intensity of light emitted by the illuminator transitions from an initial value to a desired target value. As a result, feedback and control systems need to detect and properly handle the system state even when the transition modes are activated.

본 발명에 따르면, 예를 들어 디지털 피드백 및 제어 시스템은 사전 결정되거나 동적으로 결정되는 크기의 증가 단계들로 칼라 또는 색도 또는 이들 양자를 원하는 출력이 달성될 때까지 변경하는 단계형 반복 방식으로 전이를 행할 수 있다. 전이가 진행 중이고, 새로운 전이를 요구하는 명령이 수신되는 경우, 피드백 및 제어 시스템은 새로운 전이를 개시하기 전에 초기 전이의 완료를 기다릴 수 있다. 대안으로, 시스템은 초기 전이가 진행되는 동안에 전이 파라미터들을 갱신할 수 있으며, 필요하다면 전이의 타이밍을 조정하여, 사전 결정된 또는 원하는 스케쥴에 따라 전이가 달성되게 할 수 있다. 상이한 실시예들은 이러한 상이한 접근법들을 다양한 상이한 조합으로 이용할 수 있다.In accordance with the present invention, for example, digital feedback and control systems can provide a transition in a step-like iterative fashion that changes color or chromaticity or both in a predetermined or dynamically determined size incremental steps until a desired output is achieved . If a transition is in progress and an order requesting a new transition is received, the feedback and control system may wait for completion of the initial transition before initiating a new transition. Alternatively, the system can update the transition parameters during the course of the initial transition and, if necessary, adjust the timing of the transition so that the transition is achieved according to a predetermined or desired schedule. Different embodiments may utilize these different approaches in various different combinations.

제어 시스템은 시간 다중화 방식으로 오버랩핑 전이들을 수행할 수도 있으며, 진행중인 전이들 중 하나 이상을 소정의 방식으로 완료, 갱신 또는 심지어 중단하도록 구성될 수 있다. 제어 시스템은 원하는 조명 효과들을 달성하기 위해 오버랩핑 시간 다중화 전이들을 동기화하도록 구성될 수 있다. 상이한 실시예들은 단계형 전이들을 상이한 레이트 또는 주파수로 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 단계형 강도 조정들은 50Hz로 수행될 수 있다.The control system may perform overlapping transitions in a time multiplexed manner and may be configured to complete, update, or even stop one or more of the transitions in progress in a predetermined manner. The control system can be configured to synchronize overlapping time multiplexing transitions to achieve desired lighting effects. The different embodiments can be configured to perform the stepped transitions at different rates or frequencies. For example, stepped intensity adjustments may be performed at 50 Hz.

피드백 및 제어 시스템은 조명기의 LEE에 대한 새로운 구동 전류들을 결정할 때, 구동 전류들이 그 시간에 조명기를 포함하는 전체 시스템의 설계 및 동작 조건들에 따라 허용 가능한 최대 구동 전류를 초과하지 않음을 검증할 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 피드백 및 제어 시스템은 조명기를 포함하는 시스템 컴포넌트들에 바람직하지 않거나 해로울 수 있는 하나 이상의 효과를 방지하기 위해 초기 결정 값들로부터 구동 전류들을 감소시킬 수 있다. 그러한 효과들은 예를 들어 강도의 증가로 인한 과열, 플리커 및 바람직하지 않은 칼라 드리프트를 포함할 수 있다. 구동 전류들은 완화하고자 하는 특정 원인 또는 효과에 따라 상이할 수 있는 다양한 상이한 소정의 방식으로 감소될 수 있다. 이것은 예를 들어, 자신들은 과열되지 않을 수 있지만, 원하는 색도를 유지하기 위해 디밍(dimming)되는 것이 필요할 수 있는 하나 이상의 LEE의 디밍을 포함할 수 있는데, 이는 하나 이상의 다른 LEE의 구동 전류가 그들의 과열을 방지하기 위해 감소되는 것이 필요하기 때문이다.The feedback and control system may also verify that the drive currents at that time do not exceed the maximum allowable drive current according to the design and operating conditions of the overall system including the fixture at the time of determining the new drive currents for the LEE of the fixture have. According to one embodiment of the present invention, the feedback and control system may reduce drive currents from the initial decision values to prevent one or more effects that may be undesirable or harmful to system components including the illuminator. Such effects may include, for example, overheating due to an increase in intensity, flicker, and undesirable color drift. The driving currents may be reduced in a variety of different and predetermined ways that may vary depending on the particular cause or effect to mitigate. This may include, for example, dimming of one or more LEEs that may not be overheated, but may need to be dimmed to maintain the desired chromaticity, since the drive currents of one or more of the other LEEs It is necessary to be reduced in order to prevent the problem.

구동 전류들은 예를 들어 아날로그 또는 펄스 형태를 포함하는 다양한 상이한 형태로 제공될 수 있다는 점에 유의한다. 펄스 형태는 펄스폭 변조, 펄스 코드 변조 또는 펄스 밀도 변조 구동 전류들을 포함할 수 있다. 펄스화 스킴은 예를 들어, 시간 평균 구동 전류 분해능을 향상시키거나, 낮은 평균 구동 전류들에서 바람직하지 않은 플리커를 억제하거나, 구동 전류에 응답하여 생성되는 광 내에 추가 정보를 인코딩하기 위해 주파수, 진폭 또는 펄스 지속 기간에 의해 추가로 변조될 수 있다는 점에도 유의한다. 따라서, 구동 전류 제어 및 스케일링은 예를 들어 구동 전류들의 펄스폭, 펄스 진폭 또는 펄스 밀도를 조정하는 문제일 수 있다. 상이한 실시예들은 이들 및 다른 공지된 디지털 및 아날로그 구동 전류 제어 스킴들 또는 이들의 조합 중 하나를 이용할 수 있다는 점에 유의한다.Note that the drive currents may be provided in a variety of different forms including, for example, analog or pulse shapes. The pulse shape may include pulse width modulation, pulse code modulation, or pulse density modulation drive currents. The pulsing scheme may be used, for example, to improve the time-averaged drive current resolution, to suppress undesirable flicker at low average drive currents, or to increase the frequency, amplitude Or may be further modulated by a pulse duration. Thus, drive current control and scaling can be a matter of adjusting the pulse width, pulse amplitude, or pulse density of, for example, drive currents. It is noted that the different embodiments may utilize these and other known digital and analog drive current control schemes or a combination thereof.

시스템은 예를 들어 제곱 법칙 또는 대수 디밍(logarithmic dimming)을 포함하는 지각적으로 선형인 방식으로 강도 전이들을 수행할 수 있거나, 다른 대안적인 원하는 소정의 디밍 곡선들이 사용될 수 있다.The system may perform intensity transitions in a perceptually linear manner, including, for example, square law or logarithmic dimming, or any other desired desired dimming curves may be used.

향상된 안정성 및 응답 시간을 위해, 피드백 및 제어 시스템은 구동 전류들의 크기들 또는 피드백 또는 센서 신호들의 세기에 따라 소정 방식으로 다양한 내부 제어 파라미터들을 변경하도록 구성될 수 있다. 내부 제어 파라미터들은 각각의 비례 적분 미분(PID) 차이 신호들을 결정하기 위한 교정 팩터들 또는 피드백 및 제어 시스템의 역학을 달성하기 위해 조정될 수 있는 다른 공지 파라미터들일 수 있다. 이러한 목적을 위해, 피드백 및 제어 시스템은 특성 동작 조건들에 관한 데이터를 취득하고 유지하며, 이 데이터를 자체 교정 목적 및 향상된 제어를 위해 사용할 수 있다. 상이한 실시예들은 이 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있으며, 예를 들어 소정 범위의 동작 조건들 내에서 또는 소정 간격들 또는 주파수들에서 동작할 때, 소정의 스킴들에 기초하는 자체 교정 온도 평가를 이용할 수 있다.For improved stability and response time, the feedback and control system can be configured to vary various internal control parameters in a predetermined manner depending on the magnitudes of the drive currents or the strength of the feedback or sensor signals. The internal control parameters may be calibration factors for determining respective proportional integral derivative (PID) difference signals or other known parameters that can be adjusted to achieve the dynamics of the feedback and control system. For this purpose, the feedback and control system obtains and maintains data relating to the characteristic operating conditions and can use this data for self calibration purposes and for improved control. Different embodiments may store this data in a non-volatile memory, and may include a self-calibration temperature estimate based on predetermined schemes, for example, when operating within a range of operating conditions or at certain intervals or frequencies Can be used.

피드백 및 제어 시스템을 이용하는 조명기 기반 시스템의 아키텍처Architecture of fixture-based systems using feedback and control systems

도 3은 본 발명에 따른 피드백 및 제어 시스템을 이용하는 조명기의 조합의 예시적인 아키텍처를 나타낸다. 조명기는 광을 생성하기 위한 하나 이상의 LEE(40)를 포함한다. LEE(40)는 전류 구동기(35)를 통해 전원(30)에 전기적으로 접속된다. 전원(30)은 예를 들어 AC/DC 또는 DC/DC 변환기에 기초할 수 있다. 다수의 칼라 LEE를 구비한 조명기는 각각의 칼라에 대한 개별 전류 구동기들을 포함할 수 있다. 개별 전류 구동기들은 상이한 순방향 전류들을 상이한 칼라 LEE들(40)에 동시에 공급하는 데 사용될 수 있다.Figure 3 illustrates an exemplary architecture of a combination of fixtures utilizing a feedback and control system in accordance with the present invention. The illuminator includes one or more LEEs 40 for generating light. The LEE 40 is electrically connected to the power source 30 through the current driver 35. The power supply 30 may be based, for example, on an AC / DC or DC / DC converter. Illuminators with multiple color LEEs may include discrete current drivers for each color. Individual current drivers can be used to simultaneously supply different forward currents to different color LEEs 40. [

조명기에 의해 생성되는 광의 광속 출력을 감지하도록 교정될 수 있는 하나 이상의 RGB 센서(50)가 제공된다. 일 실시예에서, LEE들(40)의 각각의 칼라에 대해 개별 광 센서들(50)이 제공된다. 또한, 칼라 필터가 광 센서들(50) 중 하나 이상과 연관될 수 있다. 각각의 RGB 센서(50)는 감지된 신호를 제어 시스템(60)에 의해 처리될 수 있는 전기 신호로 변환할 수 있는 증폭기 및 신호 변환기(55)에 전기적으로 접속된다.There is provided one or more RGB sensors 50 that can be calibrated to sense the luminous flux output of the light produced by the illuminator. In one embodiment, separate light sensors 50 are provided for each color of LEEs 40. In one embodiment, In addition, a color filter may be associated with one or more of the optical sensors 50. Each RGB sensor 50 is electrically connected to an amplifier and signal converter 55 that can convert the sensed signal into an electrical signal that can be processed by the control system 60. [

도시된 바와 같이, 제어 시스템(60)은 증폭기 및 신호 변환기(55)의 증폭 및 적분 제어 신호들을 제어할 수 있다. 각각의 RGB 센서(50)는 안정된 광 전류를 제공하는 데 충분하고 적절한 신호 대 잡음비를 갖는 신호를 제공하는 광속의 양을 검출할 수 있다는 것을 이해한다. RGB 센서들(50)은 산란 또는 주변 광이 그들에 의해 감지되는 것을 억제하도록 차폐될 수 있다. 그러나, 대안적인 실시예들은 예를 들어 주변 광을 검출하도록 구성될 수 있다.As shown, the control system 60 may control the amplification and integration control signals of the amplifier and signal converter 55. It is appreciated that each RGB sensor 50 can detect the amount of light that is sufficient to provide a stable photocurrent and provides a signal with an appropriate signal-to-noise ratio. The RGB sensors 50 may be shielded to inhibit scattering or ambient light from being sensed by them. However, alternative embodiments may be configured to detect ambient light, for example.

사용자 인터페이스(65)가 제어 시스템(60)에 결합되며, 예를 들어 프로그램 가능한 24시간 타이머, 무대 조명 콘솔 또는 이 분야의 기술자에 의해 쉽게 이해되는 바와 같은 다른 적절한 장치와 같은 사용자 또는 다른 제어 장치로부터 조명기에 대한 원하는 칼라 온도, 색도 및/또는 원하는 광속 출력에 관한 정보를 취득하기 위한 수단을 제공한다. 사용자 인터페이스를 포함하는 전체 시스템은 하나 이상의 조명기에 의해 방출되는 광을 제어하는 상이한 방식들을 허가하도록 다양한 상이한 방식으로 구성될 수 있다. 가능한 시스템 구성들은 방출된 광을 직접 변경하는 것에서부터 자동으로 원하는 시간들, 간격들 등으로 시스템에 의해 실행될 수 있는 조명 프로그램을 사전 프로그래밍하기 위해 정보를 입력하는 것에 이르는 범위의 능력들을 사용자에게 제공할 수 있다.A user interface 65 is coupled to the control system 60 and may be connected to the control system 60 by a user or other control device such as, for example, a programmable 24 hour timer, a stage lighting console, or other suitable device as readily understood by those skilled in the art And provides a means for obtaining information about the desired color temperature, chromaticity and / or desired luminous flux output for the illuminator. The entire system, including the user interface, can be configured in a variety of different ways to allow different ways of controlling the light emitted by one or more fixtures. Possible system configurations provide users with a range of capabilities ranging from directly changing emitted light to automatically entering information to pre-program an illumination program that can be executed by the system at desired times, intervals, etc. .

사용자 인터페이스에 의해 제공되는 정보는 제어 시스템(60)에 의한 사용을 위해 적절한 전기 참조 신호들로 변환된다. 제어 시스템(60)은 광 센서들(50)로부터 조명기에서 출력되는 광속에 관한 피드백 데이터를 추가로 수신한다. 따라서, 제어 시스템(60)은 조명기에 의해 생성되는 광의 원하는 광속 및 색도를 얻기 위해 전류 구동기들(35)로 전송하기 위한 적절한 제어 신호들을 결정할 수 있다. 제어 시스템(60)은 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서, 또는 이 분야의 기술자가 쉽게 이해하는 바와 같은 다른 디지털 신호 처리 시스템일 수 있다.The information provided by the user interface is converted into appropriate electrical reference signals for use by the control system 60. The control system 60 further receives feedback data regarding the light flux output from the illuminators from the optical sensors 50. [ Thus, the control system 60 may determine appropriate control signals for transmission to the current drivers 35 to obtain the desired flux and chromaticity of light generated by the illuminator. The control system 60 may be a microcontroller, microprocessor, or other digital signal processing system as would be readily understood by those skilled in the art.

일 실시예에서, 그리고 도 3에 도시된 바와 같이, 제어 시스템(60)은 옵션으로서 하나 이상의 LEE 온도 센서(45)에 동작적으로 결합될 수 있다. LEE 온도 센서들(45)은 동작 조건들 하에서의 LEE들(40)의 온도에 대한 정보를 제공한다. 이어서, LEE들(40)의 온도에 대한 정보는 온도 유도 광속 편차들 및 특성적 LEE 고유 온도 유도 피크-중심 파장 시프트들을 보상하는 데 사용될 수 있다.In one embodiment, and as shown in FIG. 3, the control system 60 may be operatively coupled to one or more LEE temperature sensors 45 as an option. The LEE temperature sensors 45 provide information on the temperature of the LEEs 40 under operating conditions. Information about the temperature of the LEEs 40 can then be used to compensate for temperature induced light flux deviations and characteristic LEE specific temperature induced peak-centered wavelength shifts.

예를 들어, LEE들(40)의 온도는 해당 LEE의 순방향 전압을 측정함으로써, LEE들과 열 접촉하고 있는 서미스터의 저항, 또는 열전쌍의 전압을 측정함으로써 결정될 수 있다. 결과적으로, 제어 시스템(60)은 피드-포워드 방식으로 LEE들(40)의 그룹에 대한 구동 전류를 적응시키도록 전류 구동기들(35)을 제어할 수 있다.For example, the temperature of the LEEs 40 may be determined by measuring the forward voltage of the LEE, measuring the resistance of the thermistor in thermal contact with the LEEs, or the voltage of the thermocouple. As a result, the control system 60 may control the current drivers 35 to adapt the drive current for the group of LEEs 40 in a feed-forward manner.

마찬가지로, 하나 이상의 온도 센서 소자들(45)은 광 RGB 센서들(50)의 동작 온도에 관한 정보를 제공할 수 있다. 이 정보는 광 센서들의 스펙트럼 응답도에 대한 온도 종속 변화들을 해석하고, 바람직하지 않은 각각의 효과들을 보상하는 데 사용될 수 있다.Likewise, one or more temperature sensor elements 45 may provide information regarding the operating temperature of the light RGB sensors 50. This information can be used to interpret temperature dependent changes in the spectral response of the optical sensors and to compensate for each of the undesirable effects.

일 실시예에서, 광 센서들(50)에만 응답하는 디지털 피드백 제어 시스템(60)이 일정한 광속 출력 및 색도의 유지에 있어서 보다 낮은 장기적 안정성을 나타낼 수 있으므로, 제어 시스템(60)은 RGB 센서들(50) 및 온도 센서들(45) 양자로부터의 신호들에 응답한다.In one embodiment, the control system 60 may control the RGB sensors (not shown) because the digital feedback control system 60 responsive only to the optical sensors 50 may exhibit lower long-term stability in maintaining constant lumen output and chromaticity 50 and temperature sensors 45. The temperature sensors 45,

본 발명의 실시예들에 따르면, 온도 센서 소자는 순방향 전압 센서 시스템 또는 조명기의 LEE들의 동작 온도를 결정하기 위한 다른 온도 센서 소자일 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제어 시스템의 실시예들은 하나 이상의 전압 센서 소자(70)에 의해 제공되는 신호들을 처리하도록 구성될 수 있다. 전압 센서 소자들은 LEE들(40)의 순방향 전압을 감지하기 위해 조명기의 LEE들에 동작적으로 접속된다. 이 분야에 공지된 바와 같이, 전압 센서 신호들은 LEE들의 접합 온도를 결정하기 위해 각각의 LEE들의 순간 구동 전류들에 기초하여 처리될 수 있다. 예를 들어, 전압 센서 신호들은 AC 라인 주파수의 중심 주파수의 약 2배와 동일한 중심 주파수를 갖는 대역 통과 필터를 이용하여 필터링될 수 있다. 제어 시스템(60)은 옵션으로서 전압 센서 신호들을 계속 샘플링하여, 불완전한 전원 필터링으로부터 발생할 수 있는 잔여 맥류를 측정하고 전류 구동기들(35)에 대한 PWM 구동 신호들의 듀티 사이클을 조정함으로써, LEE들(40)로부터 출력되는 광속에 대한 바람직하지 않은 효과들을 완화할 수 있다. 전압 센서 신호들의 샘플링 주파수는 시각적인 플리커를 최소화하기 위해 통상적으로 약 300Hz보다 크게 설정될 수 있다.According to embodiments of the present invention, the temperature sensor element may be another temperature sensor element for determining the operating temperature of the LEEs of the forward voltage sensor system or the illuminator. As shown in FIG. 3, embodiments of the control system may be configured to process signals provided by one or more voltage sensor elements 70. The voltage sensor elements are operatively connected to the LEEs of the illuminator to sense the forward voltage of the LEEs 40. As is known in the art, the voltage sensor signals can be processed based on the instantaneous drive currents of each LEE to determine the junction temperature of the LEEs. For example, the voltage sensor signals may be filtered using a bandpass filter having a center frequency that is about twice the center frequency of the AC line frequency. The control system 60 optionally continues sampling the voltage sensor signals to measure the residual pulsing current that may arise from incomplete power filtering and adjust the duty cycle of the PWM drive signals for the current drivers 35, Can reduce the undesirable effects on the light flux output from the light source. The sampling frequency of the voltage sensor signals may typically be set to greater than about 300 Hz to minimize visual flicker.

이하, 본 발명은 구체적인 예를 참조하여 설명된다. 아래의 예들은 본 발명의 실시예들을 설명하는 것을 의도하며, 어떠한 방식으로도 본 발명을 한정하고자 하는 의도는 없다는 것을 이해할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to specific examples. The following examples are intended to illustrate embodiments of the invention and are not intended to limit the invention in any way.

예들Examples

예 1Example 1

제1 예에서, 제어 시스템은 RGB 센서 데이터 [R G B]를 판독하고, 소정의 변환을 적용하여, LEE들에 의해 방출되는 광의 CIE 삼자극 값들(X, Y, Z)의 근사값들을 구하도록 구성될 수 있다. 이것은 예를 들어 수학식 4의 3x3 변환 행렬을 이용하여 수학식 3의 선형 대수 관계를 갖도록 제어 시스템을 프로그래밍함으로써 수행될 수 있다.In a first example, the control system is configured to read RGB sensor data [RGB] and apply a predetermined transformation to obtain approximate values of CIE tristimulus values (X, Y, Z) of light emitted by LEEs . This can be done, for example, by programming the control system to have a linear algebraic relationship of (3) using the 3x3 transformation matrix of (4).

Figure 112009041851170-pct00017
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Figure 112009041851170-pct00018
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NT는 전치 행렬이며, N+는 N의 유사 역행렬이다. M은 이상적인 삼자극 값들(Mij)의 n x 3 행렬이며, N은 n개의 SPD의 동일 세트에 대한 RGB 칼라 센서 데이 터의 대응하는 n x 3 행렬이다. M 및 N은, n개의 SPD를 이용하고, 이들을 RGB 칼라 센서들로 특성화하여 N을 결정하고, 예를 들어 정확히 교정된 스펙트로미터로 특성화하여 M을 결정하는 교정 단계 동안 결정될 수 있다. 이어서, 예를 들어 최소 제곱 해를 통해 수학식 5의 에러 함수를 최소화함으로써 T가 결정될 수 있다.N T is the transpose matrix, and N + is the pseudoinverse of N. M is the nx 3 matrix of ideal tri-stimulus values (M ij ), and N is the corresponding nx 3 matrix of RGB color sensor data for the same set of n SPDs. M and N may be determined during a calibration step using n SPDs, characterizing them with RGB color sensors to determine N, e.g., characterizing M with an accurately calibrated spectrometer. T can then be determined, for example, by minimizing the error function of equation (5) through a least squares solution.

Figure 112009041851170-pct00019
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이 방법은 SPD들의 트레이닝 세트에 대해 측정된 RGB 센서 데이터와 측정된 이상적인 센서 데이터 사이의 삼자극 공간에서의 평균 RMS 에러를 줄이기 위한 수단을 제공할 수 있다. 교정 프로세스 동안에 얻어지는 T를 이용하여 SPD의 [R G B]로부터 얻어지는 [X Y Z]는 선형 보간된 근사치들이라는 점에 유의한다.The method can provide a means to reduce the average RMS error in the tri-stimulus space between measured RGB sensor data and measured ideal sensor data for the training set of SPDs. Note that [X Y Z] obtained from [R G B] of SPD using T obtained during the calibration process are linearly interpolated approximations.

이 분야에 공지된 바와 같이,As is known in the art,

Figure 112009041851170-pct00020
Figure 112009041851170-pct00020

Figure 112009041851170-pct00021
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이며, 강도는 CIE 삼자극 값 Y로 표현된다. 일 실시예에서, 제어기는 상이 한 소정의 행렬 TxyY를 이용하여 [R G B] 값들을, 색도 좌표들 x, y 및 강도 Y를 직접 갖는 좌표 공간 [x y Y]로 변환하도록 구성되는데, 이 경우에는 수학식 8과 같다., And the intensity is represented by the CIE tristimulus value Y. In one embodiment, the controller is configured to convert the [RGB] values using a different predetermined matrix T xyY to a coordinate space [xy Y] having chromaticity coordinates x, y and intensity Y directly, (8) &quot;

Figure 112009041851170-pct00022
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RGB 값들의 각각의 세트는 특정 색도 및 강도와 연관된다는 점에 유의한다. 따라서, RGB 센서들의 이득들이 실제로 강도와 관련하여 충분히 선형이 되도록 스케일링되는 경우, 제어 시스템에 의해 모든 RGB 값을 적절히 스케일링함으로써 원하는 강도 변경들이 행해질 수 있다.Note that each set of RGB values is associated with a particular chromaticity and intensity. Thus, when the gains of the RGB sensors are actually scaled to be linear with respect to intensity, desired intensity changes can be made by appropriately scaling all RGB values by the control system.

또한, 수학식 5의 1 이외의 에러 함수들, 예를 들어 절대 차들의 합이 사용될 수 있다. 더욱이, 상이한 원하는 제어 효과들을 달성하기 위해, [X Y Z] 및/또는 [R G B] 행렬들 내의 값들의 각각에는 에러 함수에서 상이한 가중치들이 주어질 수 있다.Further, error functions other than 1 in Equation (5), for example, the sum of absolute differences can be used. Moreover, to achieve different desired control effects, each of the values in the [X Y Z] and / or [R G B] matrices may be given different weights in the error function.

최소화 절차는 [X Y Z] 이외의 좌표 공간들을 이용할 수 있다. CIE 1931 색도 좌표들 x 및 y는 지각적으로 비선형이며, 칼라 피드백 시스템이 광원을 제어하는 경우에는 x 및 y를 지각적으로 선형화하는 것이 유리할 수 있다는 점에 유의한다. 예를 들어, CIE 1976 균일 색도 스케일(UCS) 칼라 공간 좌표들은 이러한 형태의 선형화를 제공하며, (CIE 2004)에 의해 다음과 같이 주어진다.The minimization procedure may use coordinate spaces other than [X Y Z]. It should be noted that CIE 1931 chromaticity coordinates x and y are perceptually non-linear and it may be advantageous to perceptually linearize x and y when the color feedback system controls the light source. For example, the CIE 1976 uniform chromaticity scale (UCS) color space coordinates provide this type of linearization and are given by (CIE 2004) as follows.

Figure 112009041851170-pct00023
Figure 112009041851170-pct00023

Figure 112009041851170-pct00024
Figure 112009041851170-pct00024

따라서, 좌표들 [u' v' Y]는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있다. 메트릭(metric)이 칼라 차이

Figure 112009041851170-pct00025
인, CIELAB와 같은 다른 지각적으로 균일한 칼라 공간들로 변환하는 것도 가능하다는 점에 유의한다. 이것은 삼자극 값들의 비선형 변환으로 이어지며, 더 복잡한 처리를 필요로 할 수 있다.Thus, the coordinates [u 'v' Y] may be used in embodiments of the present invention. If the metric is a color difference
Figure 112009041851170-pct00025
Note that it is also possible to convert to other perceptually uniform color spaces, such as CIELAB. This leads to a non-linear transformation of the tri-stimulus values, which may require more complex processing.

칼라 피드백 제어를 위해 xyY 또는 u'v'Y 좌표들을 사용하는 이익은 칼라 및 색도가 개별적으로 표현된다는 점이다. 따라서, xy 또는 u'v'에 대한 추가적인 계산을 필요로 하지 않고 Y를 스케일링함으로써 원하는 강도 변경들이 행해질 수 있다. 실질적으로 다른 것들에 영향을 미치지 않고 사실상 독립적으로 변경될 수 있는 결합되지 않은 칼라 및 강도 파라미터들로의 분리는 디지털 처리 동안의 부동 소수점 계산 양자화 에러들로 인한 바람직하지 않은 색도 시프트들의 감소를 도울 수 있다.The benefit of using xyY or u'v'Y coordinates for color feedback control is that the color and chromaticity are represented separately. Thus, desired intensity changes can be made by scaling Y without requiring additional computation for xy or u'v '. Separation into unconjugated color and intensity parameters that can be substantially independently modified without affecting substantially others can help reduce undesirable chroma shifts due to floating point computational quantization errors during digital processing have.

예 2Example 2

다른 실시예에서, 피드백 원시(raw) RGB 센서 데이터를 직접 이용하여 제어 시스템을 동작시키는 것이 계산 효율 면에서 유리할 수 있다. 이러한 실시예에서는, 제어 시스템이 RGB 센서 데이터를 피드백될 때마다 변환할 필요가 더 이상 없다. 대신에, 예를 들어 제어 시스템이 세트포인트와 RGB 칼라 피드백 데이터를 비교하기 위해, 사용자 지정 입력 데이터가 XYZ 삼자극 또는 xyY 색도 및 강도와 같은 좌표들로부터 RGB 센서 좌표들로 변환된다. 이러한 실시예에서는, 사용자 지정 입력 데이터가 변경될 때에만 변환이 이루어지는 것이 필요하다. 이 실시예에서, 제어 시스템은 원하는 색도 및 강도를 설정 및 유지하기 위해 RGB 센서 좌표들에서 동작한다.In another embodiment, it may be advantageous in computational efficiency to operate the control system directly using the feedback raw RGB sensor data. In this embodiment, the control system no longer needs to convert RGB sensor data every time it is fed back. Instead, for example, the control system converts the RGB color feedback data to the set point and the user input data is converted to RGB sensor coordinates from coordinates such as XYZ tristimulus or xyY chromaticity and intensity. In this embodiment, it is necessary that the conversion takes place only when the user-specified input data is changed. In this embodiment, the control system operates in RGB sensor coordinates to set and maintain the desired chromaticity and intensity.

소정의 변환 T에 대해, 타겟 RGB 값들은 다음 식으로부터 결정될 수 있다.For a given transformation T, the target RGB values may be determined from the following equation.

Figure 112009041851170-pct00026
Figure 112009041851170-pct00026

수학식 11에서 사용되는 변환 T는 전술한 바와 같이 결정될 수 있다는 점에 유의한다. 대안으로, 수학식 5에서 사용된 RGB 칼라 공간 좌표들에서의 RGB 값들이 아니라 XYZ 칼라 공간 좌표들에서 정의되는 각각의 에러 함수를 갖는다는 점 외에는, 전술한 것과 동일한 방식으로 T-1이 직접 결정될 수 있다.Note that the transform T used in equation (11) can be determined as described above. Alternatively, T- 1 may be directly determined in the same manner as described above, except that it has an error function defined in XYZ color space coordinates as well as RGB values in RGB color space coordinates used in equation (5) .

0≤RT≤Rmax, 0≤GT≤Gmax 및 0≤BT≤Bmax이고, Rmax, Gmax 및 Bmax가 LEE들이 최대 전력으로 동작할 때 각각의 RGB 칼라 공간 출력들에 대한 최대 도달 가능 값들인 경우, 사용자 지정 XYZ 또는 다른, 예를 들어, xyY 값들은 LEE들의 칼라 및 강도 영역 내에 있다. 이러한 조건들 중 임의 조건이 만족되지 않는 경우, 지정된 칼라 및/또는 강도는 LEE들에 의해 얻어질 수 있다.0? R T? R max , 0? G T? G max And a 0≤B T ≤B max, R max, Gmax And B max the LEE are e. When operating at full power if, which are available up to reach a value for each of the RGB color space output, custom XYZ or other, for example, xyY values are within the color and intensity regions of the LEE. If any of these conditions is not met, the specified color and / or intensity may be obtained by the LEEs.

예 3Example 3

이 실시예에서, 제어기는 하나 이상의 소정의 RGB 센서 데이터 각각을 각각의 소정의 원하는 칼라 공간, 예를 들어 XYZ 데이터로 변환하도록 구성되는 반면, RGB 센서 데이터의 트레이닝 세트의 나머지는 데이터의 나머지에 대한 평균 최소 제곱 에러가 증가하는 경우에도 설명된 바와 같이 변환된다. 이 실시예는 제어 시스템이 백색 광 RGB 센서 데이터를 그 자체로 유지하는 교정 프로세스를 수행할 수 있도록 보장하는 데 이용될 수 있다.In this embodiment, the controller is configured to convert each of the one or more predetermined RGB sensor data into a respective predetermined desired color space, e.g., XYZ data, while the remainder of the training set of RGB sensor data is configured for the remainder of the data Even when the average least squares error increases, it is converted as described. This embodiment can be used to ensure that the control system can perform a calibration process that maintains the white light RGB sensor data as such.

교정 방법에 대한 추가 제한은 Mw = NwT로서 표현될 수 있으며, Nw는 소정의 "백색" SPD의 RGB 센서 데이터이고, Mw는 대응하는 XYZ 삼자극 값들이다. 변환 행렬은 다음 식에 의해 결정될 수 있다.Additional constraints on the calibration method may be expressed as M w = N w T where N w is the RGB sensor data of a given "white" SPD and M w is the corresponding XYZ tristimulus values. The transformation matrix can be determined by the following equation.

Figure 112009041851170-pct00027
Figure 112009041851170-pct00027

여기서, Tj는 T의 j 번째 열이고, Mj는 M의 j 번째 열이며, Mw는 [1 1 1]이다.Where Tj is the jth column of T, Mj is the jth column of M, and Mw is [1 1 1].

일 실시예에서, 제어기는 CIE 삼자극 값들 XYZ를 지원하는 CIE 1976 UCS 칼라 공간 좌표들(u', v') 및 강도(Y)를 이용하도록 구성된다.In one embodiment, the controller is configured to use CIE 1976 UCS color space coordinates (u ', v') and intensity (Y) to support CIE tristimulus values XYZ.

예 4Example 4

본 발명의 일 실시예에서, 칼라 좌표계들 간의 변환을 위해 한 형태의 최소 제곱 접근법이 이용될 수 있다. 최소 제곱 및 제한된 최소 제곱 해들은 모두가 RGB 좌표들과 XYZ 삼자극 좌표들 간의 선형 어파인(affine) 변환이다. 이것은, 최대 에러가 수학식 13과 같고, 이 실시예의 모든 실질적인 목적 및 RGB 센서 데이터에 대해 허용 가능하게 작도록, LED 구동기들 및 RGB 칼라 센서들의 비선형성이 충분히 작은 것으로 암시적으로 가정한다.In one embodiment of the invention, one form of least squares approach may be used for transformation between color coordinate systems. The least squares and constrained least squares solutions are all linear affine transformations between RGB coordinates and XYZ tristimulus coordinates. This implicitly assumes that the nonlinearities of the LED drivers and RGB color sensors are sufficiently small such that the maximum error is equal to Equation 13 and is small enough for all practical purposes of this embodiment and RGB sensor data.

Figure 112009041851170-pct00028
Figure 112009041851170-pct00028

예를 들어, △Emax가 소정 임계치를 초과하는 경우, RGB 칼라 공간 좌표들에서의 RGB LEE들의 칼라 영역이 세분될 수 있다. 이것은 보간을 위한 샘플 포인트들의 수를 늘리고 칼라 공간의 보다 정밀한 샘플 래스터를 이용함으로써 용이해질 수 있다. 이것은 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이 용이해질 수 있다. 도 4는 RGB 칼라 공간의 반복 삼각 세분의 일례를 나타낸다. 이어서, 각각의 삼각형(t)의 꼭지점들의 대응 타겟 좌표들, 예를 들어 u'v' 또는 u'v'Y는 각각의 삼각형(t)에 대한 하나의 변환 행렬(Tt)을 계산하는 데 사용될 수 있다. 이어서, LEE들의 영역 내의 한 세트의 RGB 칼라 공간 좌표들은 하나의 특정 삼각형 내에 위치할 수 있으며, 이어서 그 삼각형에 대한 변환 행렬(Tt)을 이용하여 변환될 수 있다.For example, if DELTA Emax exceeds a predetermined threshold, the color region of RGB LEEs in RGB color space coordinates may be subdivided. This can be facilitated by increasing the number of sample points for interpolation and using a more precise sample raster of color space. This can be facilitated, for example, as shown in Fig. Figure 4 shows an example of an iterative triangular subdivision of the RGB color space. Then, the corresponding target coordinates of the vertices of each triangle t, for example u'v 'or u'v'Y, are calculated to calculate one transformation matrix T t for each triangle t Can be used. A set of RGB color space coordinates within the area of the LEEs can then be located in one particular triangle and then transformed using the transformation matrix T t for that triangle.

변환 행렬들 {Tt}를 결정할 때 고려하는 하나의 양태는 이러한 행렬들의 인접 쌍이 두 행렬 중 어느 것이 RGB 벡터들의 변환에 사용되고 있는지에 관계없이 공통 변들 및 꼭지점들을 따르는 데이터를 동일 타겟 좌표들로 변환한다는 것이다. 이것은 삼각형 그리드에 대한 최소 제곱 해를 결정할 때 에러 함수들에 대한 적절한 경계 조건들을 이용함으로써 용이해질 수 있다.One aspect to consider when determining the transformation matrices {T t } is that an adjacent pair of such matrices may convert data along common edges and vertices to the same target coordinates, regardless of which of the two matrices is used to transform the RGB vectors It is. This can be facilitated by using appropriate boundary conditions for the error functions when determining the least squares solution for the triangular grid.

예를 들어, 측정된 RGB 벡터가 주어질 때, 이 벡터가 어느 삼각형을 점유하는지, 따라서 어떠한 변환이 적용되어야 하는지를 결정할 필요가 있다. 하나의 예시적인 방법은 다음을 포함한다.For example, given a measured RGB vector, it is necessary to determine which triangle this vector occupies, and therefore which transform should be applied. One exemplary method includes the following.

Input: R, G, BInput: R, G, B

const n = 4const n = 4

Array: M[n][n][n]Array: M [n] [n] [n]

//RGB 센서 값들을 정규화한다// normalize RGB sensor values

Rnorm = R / RmaxRnorm = R / Rmax

Gnorm = G / GmaxGnorm = G / Gmax

Bnorm = B / BmaxBnorm = B / Bmax

//어레이 인덱스들을 결정한다// Determine array indexes

x = R * n / (R + G + B)x = R * n / (R + G + B)

y = G * n / (R + G + B)y = G * n / (R + G + B)

z = B * n / (R + G + B)z = B * n / (R + G + B)

//변환 행렬 인덱스를 결정한다// Determine the transformation matrix index

t = M[x][y][z]t = M [x] [y] [z]

여기서, n = 2s이고, s는 반복 세분의 레벨이며, M은 삼각형 인덱스들을 저장한 3차원 어레이이다. 어레이 요소들 중 약 3/4은 xyz에 의해 인덱스될 수 없으므로 무효할 것이다. 메모리를 보존하는 것이 필요한 경우, M은 공지된 컴퓨터 과학 기술들을 이용하여 희소 어레이(sparse array)로서 저장될 수 있거나, 어레이는 판정 트리를 이용하여 프로그램 방식으로 구현될 수 있다. 반복 삼각형 솔루션은 미국 특허 제7,140,752호에도 설명되어 있는데, 여기서는 일정한 광 강도 및 색도를 나타내는 초평면을 정의하는 다변량 함수가 방사형 기저 함수가 아니라 편적(piecewise) 선형 함수에 의해 표현된다.Where n = 2 s , s is the level of the repeated subdivision, and M is a three-dimensional array storing triangle indices. About three quarters of the array elements will be invalid because they can not be indexed by xyz. If it is desired to preserve memory, M may be stored as a sparse array using known computer techniques, or the array may be implemented programmatically using a decision tree. The repeated triangle solution is also described in U.S. Patent No. 7,140,752, wherein a multivariate function defining a hyperplane representing a constant light intensity and chromaticity is represented by a piecewise linear function rather than a radial basis function.

예 5Example 5

위의 실시예들에서, 제어 시스템은 옵션으로서 온도 보상 방법과 결합될 수 있다. 전술한 바와 같이, LEE들의 SPD들은 물론, RGB 칼라 센서들의 채널 이득들은 큰 온도 의존성을 나타낼 수 있다. 결과적으로, RGB 칼라 센서 데이터는 LEE들의 동작 온도 및 아마도 RGB 센서들의 동작 온도에 의존할 수 있으며, 이러한 의존성은 위에 정의된 변환 행렬들(T) 중 하나 이상에서 식별될 수 있다.In the above embodiments, the control system may optionally be combined with a temperature compensation method. As noted above, the channel gains of the RGB color sensors as well as the SPDs of the LEEs may exhibit large temperature dependencies. As a result, the RGB color sensor data may depend on the operating temperature of the LEE's and perhaps the operating temperature of the RGB sensors, and this dependency can be identified in one or more of the transformation matrices T defined above.

일 실시예에서, SPD들 및 RGB 채널 이득들의 온도 의존성은 그들의 동작 온도들의 전체 범위에 걸쳐 선형 보간될 수 있으며, 제어 시스템은 사전 결정된 하나 이상의 낮은 동작 온도에 대한 변환 행렬들 및 사전 결정된 하나 이상의 높은 동작 온도에 대한 다른 하나 이상의 변환 행렬을 이용하여 구성될 수 있다. 그러면, 측정된 하나 이상의 온도에서 RGB 센서 데이터를 예를 들어 u'v'Y 또는 xyY로 변환하는 것은 고온 및 저온 변환들의 변환된 RGB 센서 데이터를 선형 보간하는 문제이다. 이 실시예에서, 피드백 시스템은 LEE들 및/또는 RGB 센서들의 온도를 구하기 위한 수단을 구비할 수 있다. 이러한 양극단 사이의 동작 온도들에 대해, 양 행렬들을 이용하여 두 세트의 칼라 피드백 시스템 파라미터들이 결정될 수 있으며, 이러한 각각의 칼라 채널에 대한 값들 사이에서 원하는 파라미터들이 선형 보간될 수 있다.In one embodiment, the temperature dependence of the SPDs and RGB channel gains may be linearly interpolated over the entire range of their operating temperatures, and the control system may include transformation matrices for predetermined one or more lower operating temperatures and predetermined one or more higher And may be configured using one or more other transformation matrices for the operating temperature. Then, converting the RGB sensor data to, for example, u'v'Y or xyY at one or more measured temperatures is a linear interpolation of the converted RGB sensor data of the high temperature and low temperature transforms. In this embodiment, the feedback system may comprise means for determining the temperature of the LEE's and / or RGB sensors. For operating temperatures between these extremes, two sets of color feedback system parameters may be determined using both matrices, and desired parameters may be linearly interpolated between values for each such color channel.

다른 실시예에서, 제어 시스템은 한 세트의 소정의 연속 동작 온도 간격들 내에서 편적 선형 보간하도록 구성될 수 있다. 동작 온도 간격들은 동작 온도들의 완전한 소망 범위를 커버할 수 있다. 이것은 하나의 간격만을 이용하여 완전한 동작 온도 범위에 걸쳐 선형 보간함으로써 발생하는 인식 가능한 조명 아티팩트(artefact)들의 생성의 억제를 도울 수 있다.In another embodiment, the control system may be configured to linearly interpolate within a set of predetermined continuous operating temperature intervals. The operating temperature intervals can cover the entire desired range of operating temperatures. This can help suppress the generation of recognizable lighting artifacts arising from linear interpolation over the full operating temperature range using only one interval.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 LEE 동작 온도 보상 방법의 블록도를 나타낸다. 제1 단계에서, 예를 들어 온도 센서들 또는 순방향 전압 센서들로부터 얻어지는 신호들에 기초하여 LEE 동작 온도가 결정된다. 디지털 처리를 위해, 센서 신호들은 아날로그에서 디지털 포맷으로 변환될 수 있다는 점에 유의한다. 대응하는 수의 센서들을 갖는 RGB 기반 LEE 조명기에 대한 LEE 동작 온도들은 다음 테이블에 따라 결정될 수 있다.Figure 5 shows a block diagram of an exemplary LEE operating temperature compensation method in accordance with one embodiment of the present invention. In a first step, the LEE operating temperature is determined, for example, based on signals obtained from temperature sensors or forward voltage sensors. Note that, for digital processing, the sensor signals can be converted from analog to digital format. LEE operating temperatures for an RGB based LEE illuminator with a corresponding number of sensors can be determined according to the following table.

의미meaning

입력: TLEE - LEE 기판 온도Input: T LEE -LEE substrate temperature

PWM(R,G,B) - 현재 PWM 레벨들PWM (R, G, B) - current PWM levels

출력: Tj(R,G,B) - LEE 접합 온도Output: Tj (R, G, B) - LEE junction temperature

상수들: Qk (R,G,B) - 열 부하Constants: Q k (R, G, B) - Heat load

θSS - 열 저항, 기판 대 센서θ SS - Thermal resistance, substrate to sensor

θJS (R,G,B) - 열 저항, 접합 대 기판θ JS (R, G, B) - thermal resistance, junction board

변환: Tj(R,G,B)에 대한 아래의 식들을 참조Conversion: See the following equations for Tj (R, G, B)

Figure 112009041851170-pct00029
Figure 112009041851170-pct00029

Figure 112009041851170-pct00030
Figure 112009041851170-pct00030

백색 광에 대해, 추가 온도 보정 팩터가 계산될 수 있다. 이 보정 팩터는 흑체 자취 상의 두 포인트에서의 온도 교정으로 구성될 수 있다. 이어서, 이러한 상수들은 현재의 타겟 CCT의 미레크(mirek) 입력에 기초하여 궤적을 가로질러 선형으로 변할 수 있다. 이러한 계산의 예시적인 구현이 아래 테이블에 나타나 있다.For white light, an additional temperature correction factor can be calculated. This correction factor can consist of temperature calibration at two points on the black body trace. These constants may then change linearly across the trajectory based on the mirek input of the current target CCT. An exemplary implementation of such a calculation is shown in the table below.

의미meaning

입력: CCT - 타겟 상관 칼라 온도Input: CCT - Target Correlation Color Temperature

CP(R,G,B) - 칼라 포인트, 강도 스케일링 없음CP (R, G, B) - No color points, intensity scaling

출력: TLK (R,G,B) - LED 온도 보정 팩터들Output: T LK (R, G, B) - LED temperature correction factors

상수들: Mw - 교정된 고온 CCT의 미레크 값Constants: M w - Mirake value of the calibrated high temperature CCT

Mc - 교정된 저온 CCT의 미레크 값M c - Mirek value of calibrated low temperature CCT

TLKW (R,G,B) - 고온 CCT 온도 보정 팩터T LKW (R, G, B) - High temperature CCT temperature correction factor

TLKC (R,G,B) - 저온 CCT 온도 보정 팩터T LKC (R, G, B) - Low temperature CCT temperature correction factor

변환: TLK (R,G,B)에 대한 아래의 식 참조Conversion: See equation below for T LK (R, G, B)

Figure 112009041851170-pct00031
Figure 112009041851170-pct00031

이어서, 주어진 CCT 또는 미레크 값에 대해 일반적으로 계산된 백색광에 대한 상기 보정 팩터들은 본 발명의 일 실시예에 따라 아래의 테이블의 공식을 이용하여 적절한 발광 소자 온도 보정을 계산하는 데 적용될 수 있다.The correction factors for the white light generally calculated for a given CCT or mirake value can then be applied to calculate an appropriate light emitting device temperature correction using the formulas in the table below according to one embodiment of the present invention.

의미meaning

입력: TLK (R,G,B) - LEE 온도 보정 팩터들Input: T LK (R, G, B) - LEE temperature correction factors

CPI(R,G,B) - 칼라 포인트, 강도 스케일링됨CPI (R, G, B) - color point, intensity scaled

Tj(R,G,B) - LEE 접합 온도Tj (R, G, B) - LEE junction temperature

출력: CPITC (R,G,B) - 칼라 포인트 온도 보정 값들Output: CPI TC (R, G, B) - Color point temperature correction values

Y0 (R,G,B) - 온도 보정된, 타겟 광 다이오드 값들Y 0 (R, G, B) - temperature corrected, target photodiode values

상수: 없음Constant: None

변환:

Figure 112009041851170-pct00032
conversion:
Figure 112009041851170-pct00032

Figure 112009041851170-pct00033
Figure 112009041851170-pct00033

이 분야의 기술자에게 명백하듯이, 칼라 광에 대해 유사한 계산들이 구현될 수 있다.As is apparent to those skilled in the art, similar calculations for color light can be implemented.

마찬가지로, 본 발명의 실시예들에서는 센서 신호들의 온도 보상이 이용될 수 있다. A/D 변환기를 이용하여 아날로그에서 디지털로 변환될 수 있는 신호들이 다수의 상이한 온도 센서로부터 얻어질 수 있다. 아래의 테이블은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 보정된 센서 신호들의 사용의 일 구현을 제공한다.Likewise, temperature compensation of sensor signals may be used in embodiments of the present invention. Signals that can be converted from analog to digital using an A / D converter can be obtained from a number of different temperature sensors. The table below provides an implementation of the use of temperature compensated sensor signals in accordance with an embodiment of the present invention.

의미meaning

입력: TPHD - 서미스터로부터의 광 다이오드 온도Input: T PHD - Photodiode temperature from thermistor

P(R,G,B) - 광 다이오드 측정 값들P (R, G, B) - photodiode measurement values

출력: PTC (R,G,B) - 광 다이오드 온도 보정들Output: P TC (R, G, B) - Photodiode temperature compensation

Y(R,G,B) - 온도 보정된, 측정된 광 다이오드 값들Y (R, G, B) - temperature-corrected, measured photodiode values

DK(R,G,B) - 다크 오프셋(dark offset)DK (R, G, B) - Dark offset

상수: Tpk (R,G,B) - 광 다이오드 온도 보정 팩터들Constants: T pk (R, G, B) - photodiode temperature correction factors

변환:

Figure 112009041851170-pct00034
conversion:
Figure 112009041851170-pct00034

Figure 112009041851170-pct00035
Figure 112009041851170-pct00035

본 발명의 다른 실시예에서, 센서 신호의 온도 보상은 실제의 순간 센서 신호 대신에 세트포인트 S(R,G,B)에 기초하여 근사화될 수 있다. 이 실시예에서, 센서 온도 보정은 다음과 같이 정의될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the temperature compensation of the sensor signal can be approximated based on the set point S (R, G, B) instead of the actual instantaneous sensor signal. In this embodiment, the sensor temperature correction can be defined as follows.

Figure 112009041851170-pct00036
Figure 112009041851170-pct00036

이 실시예에서, PTC (R,G,B) 상수는 순간 신호가 아니라 세트포인트에 기초하므로 더 빠르게 갱신될 수 있다.In this embodiment, the PTC (R, G, B) constants can be updated more quickly because they are based on set points rather than instantaneous signals.

예 6Example 6

광 강도의 변화에 대한 사람 눈의 감도는 비선형적이라는 것이 잘 알려져 있다. 즉, 상대적인 강도 변화들은 동일한 상대적인 휘도 변화로서 인식되지 않는다. Rea, M., Ed. 2000은 "The IESNA Lighting Handbook", Ninth Edition, New York, NY: Illuminating Engineering Society of North America, p. 27-4에서 제곱 법칙 디밍을 이용하여 선형 휘도 디밍을 근사화하는 방법을 설명하고 있다. 공지된 바와 같이, 지각적 선형 디밍은 원하는 강도를 정규화한 후에 제곱함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어 RGB LED 기반 조명기들과 같은 멀티칼라 광원들과 관련 하여 지각적 선형 디밍을 달성하기 위해서는, 칼라 강도들의 초기 비율들을 먼저 결정한 후에 이 비율들을 디밍 동안 유지하여, 원하는 새로운 강도에서도 동일한 색도를 유지할 수 있는 것이 필요하다. 일 실시예에서, 제어 시스템은 아래의 절차를 이용하는 제곱 법칙 디밍을 위해 구성될 수 있다.It is well known that the sensitivity of the human eye to changes in light intensity is nonlinear. That is, relative intensity changes are not recognized as the same relative brightness change. Rea, M., Ed. 2000, "The IESNA Lighting Handbook ", Ninth Edition, New York, NY: Illuminating Engineering Society of North America, p. 27-4 illustrates a method of approximating linear brightness dimming using square law dimming. As is known, perceptual linear dimming can be achieved by normalizing the desired intensity and then squaring it. For example, to achieve perceptual linear dimming in relation to multi-color light sources such as RGB LED-based illuminators, it is desirable to first determine the initial ratios of the color intensities and then maintain these ratios during dimming, It is necessary to keep it. In one embodiment, the control system may be configured for square law dimming using the following procedure.

Input: Rt, Gt, BtInput: Rt, Gt, Bt

//RGB 타겟 값들을 정규화한다// normalize RGB target values

Rnorm = Rt / RmaxRnorm = Rt / Rmax

Gnorm = Gt / GmaxGnorm = Gt / Gmax

Bnorm = Bt / BmaxBnorm = Bt / Bmax

// 최대값을 찾는다// Find the maximum value

max = Rnormmax = Rnorm

IF Gnorm > maxIF Gnorm> max

max = Gnormmax = Gnorm

ENDIFENDIF

IF Bnorm > maxIF Bnorm> max

max = Bnormmax = Bnorm

ENDIFENDIF

// RGB 정규화된 값들을 제곱한다// Square the RGB normalized values

Rnorm = Rnorm * maxRnorm = Rnorm * max

Gnorm = Gnorm * maxGnorm = Gnorm * max

Bnorm = Bnorm * maxBnorm = Bnorm * max

// 제곱된 RGB 값들을 출력한다// Print squared RGB values

R = Rnorm * RmaxR = Rnorm * Rmax

G = Gnorm * GmaxG = Gnorm * Gmax

B = Bnorm * BmaxB = Bnorm * Bmax

예 7Example 7

공지된 바와 같이, Grassman의 칼라 부가 법칙은 예를 들어 CIE 1931 색도, CIE 1976 UCS 또는 조명기 고유 RGB 등과 같은 임의의 선형 칼라 공간에서 실현된다. 따라서, 2개의 사용자 지정 칼라 사이에서 평탄하게 페이딩(fading)되기 위해서는, 2개의 지정된 칼라 사이의 직선을 따라 색도들을 선형 보간하는 것으로 충분하다. 그러나, 이것은 마이크로컨트롤러 또는 유사한 처리 시스템에서 구현될 때 부동 소수점 명령들을 필요로 할 수 있으며, 제어 시스템의 성능을 저하시킬 수 있다. 따라서, 초기 및 소망 타겟 칼라들 및 강도들 사이의 실시간 페이딩을 위해서는, 예를 들어 Ashdown에 의해 "Radiosity: A Programmer's Perspective", New York, NY: John Wiley & Sons, pp. 200-202, (1994)에서 설명된 바와 같이, 미분 디지털 분석기 알고리즘을 이용하여 직선을 따라 보간하는 것이 유용하다.As is known, Grassman's color addition rule is realized in any linear color space, such as, for example, CIE 1931 chromaticity, CIE 1976 UCS, or fixture intrinsic RGB. Thus, in order to be flat fading between two custom colors, it is sufficient to linearly interpolate chromaticities along a straight line between two designated colors. However, this may require floating point instructions when implemented in a microcontroller or similar processing system, and may degrade the performance of the control system. Thus, for real-time fading between initial and desired target colors and intensities, for example, "Radiosity: A Programmer's Perspective", New York, NY: John Wiley & Sons, pp. 200-202, (1994), it is useful to interpolate along a straight line using a differential digital analyzer algorithm.

예 8Example 8

예를 들어 백색광의 생성을 필요로 하는 응용들에 적합한 다른 실시예에서, 제어 시스템은 원하는 칼라 온도 범위를 커버하는 흑체 자취의 편적 선형화된 간격들의 연속 세트를 이용하도록 구성될 수 있다. 이어서, 2개의 사용자 지정 칼라 온도(CT) 사이의 편적 선형화된 흑체 자취를 따라 색도들을 선형 보간함으로써, 2개의 사용자 지정 CT 사이의 평탄한 백색광 페이딩이 수행된다. 일 실시예에서, 흑체 자취를 따르는 CT 간격들은 칼라 온도의 역수에서 균일하게 이격된다. 이 분야에서 사용되는 통상적인 단위는 마이크로 역수 켈빈(microreciprocal Kelvin) 또는 미레크 단위라고도 하는 10-6K-1이다. 그러면, CIE 1976 UCS 칼라 공간에서의 선형 보간은 역 CT 공간에서의 선형 보간과 대략 동등하며, 시스템은 실제로 적절한 분해능들을 이용하도록 교정될 수 있는데, 예를 들어 미레크 단위로 편리하게 정량화될 수 있다.For example, in other embodiments suitable for applications requiring the generation of white light, the control system may be configured to use a continuous set of linear linearized intervals of black body traces covering a desired color temperature range. Flat white-light fading between the two user-specified CTs is then performed by linearly interpolating the chromaticities along a piecewise linearized black body trace between the two customized color temperatures (CT). In one embodiment, the CT intervals along the black body trace are uniformly spaced from the inverse of the color temperature. Typical units used in this field are 10 -6 K -1, also known as microreciprocal Kelvin or micrec units. Then, the linear interpolation in the CIE 1976 UCS color space is approximately equivalent to the linear interpolation in the inverse CT space, and the system can be calibrated to actually use the appropriate resolutions, which can be conveniently quantified, for example, in microlets .

예 9Example 9

조명기로부터 출력되는 실질적으로 최대인 광속을 필요로 하는 응용들에 대해, 다음 방법이 이용될 수 있다.For applications that require a substantially maximum luminous flux output from the illuminator, the following method may be used.

Figure 112009041851170-pct00037
Figure 112009041851170-pct00037

// 최대 타겟 RGB 값을 결정한다// Determine the maximum target RGB value

Figure 112009041851170-pct00038
Figure 112009041851170-pct00038

// RGB 값들을 정규화한다// normalize RGB values

Figure 112009041851170-pct00039
Figure 112009041851170-pct00039

// 스케일링 팩터를 결정한다// Determine the scaling factor

Figure 112009041851170-pct00040
Figure 112009041851170-pct00040

// RGB 타겟 값들을 최대화한다// Maximize RGB target values

Figure 112009041851170-pct00041
Figure 112009041851170-pct00041

여기서, Rt, Gt 및 Bt는 강도 디밍이 적용되기 전의 타겟 RGB 값들이다. 이 알고리즘은 강도 디밍의 부재하에 적색, 녹색 및 청색 LED들이 실질적으로 최대 강도 및 사용자 지정 칼라에서 동작하는 것을 보장할 수 있다.Here, Rt, Gt, and Bt are target RGB values before intensity dimming is applied. This algorithm can ensure that red, green, and blue LEDs operate at substantially maximum intensity and custom colors in the absence of intensity dimming.

타겟 RGB 값들은 전술한 바와 같은 LEE 구동기들에 대한 펄스폭 변조 듀티 팩터들(D) 또는 등가적으로 아날로그 LEE 구동기들에 대한 전류 승수들(multipliers)로 변환되는 것이 필요하다. 이것은 다음 식을 계산함으로써 달성될 수 있다.The target RGB values need to be converted to pulse width modulation duty factors D for LEE drivers as described above or equivalently, current multipliers for analog LEE drivers. This can be achieved by calculating the following equation.

Figure 112009041851170-pct00042
Figure 112009041851170-pct00042

여기서,here,

Figure 112009041851170-pct00043
Figure 112009041851170-pct00043

이며, 여기서 각각의 행렬 요소는 적색, 녹색 및 청색 LEE들이 최대 강도로 동작하는 동안 생성된 각각의 RGB 센서 값들에 대응한다., Where each matrix element corresponds to each RGB sensor value generated while the red, green, and blue LEEs are operating at full strength.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 2개의 상이한 이유에서 동작 온도로 인한 입력 강도 스케일링이 필요할 수 있다. 일반적으로, 강도는 얻어진 2개의 한계 중 낮은 쪽으로 한정될 것이다. 제1 강도 스케일링은 제한된 LEE 동작 온도로부터 발생한다. 일 실시예에 따르면, LEE 온도가 소정의 최대 LEE 동작 온도, 예를 들어 약 90℃를 초과할 때, 최대 허용 가능 강도는 소정의 온도 디-레이팅(de-rating) 테이블에 따라 감소된다. 예시적인 테이블이 아래에 제공된다. 이것은 LEE 온도가 색도 또는 강도 세트포인트들에 관계없이 최대 LEE 온도를 초과하지 않는 것을 보장할 것이다. 실제로 LEE 접합 온도는 근처에 배치된 전용 온도 센서로부터 추정되는 온도를 소정의 오프셋 온도, 예를 들어 약 10℃ 이상 초과하지 않을 수 있 다는 점에 유의한다. 따라서, 온도 디-레이팅 테이블은 약 80℃로 제한될 수 있다. 그러나, LEE의 접합 온도는 그의 순방향 전압으로부터 직접 추정될 수 있으며, 이는 피드백 제어 시스템의 구성에서의 온도 오프셋의 고려를 불필요하게 할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, input intensity scaling due to operating temperature may be required for two different reasons. Generally, the strength will be limited to the lower of the two limits obtained. The first intensity scaling originates from a limited LEE operating temperature. According to one embodiment, when the LEE temperature exceeds a predetermined maximum LEE operating temperature, for example, about 90 ° C, the maximum allowable strength is reduced according to a predetermined temperature de-rating table. An exemplary table is provided below. This will ensure that the LEE temperature does not exceed the maximum LEE temperature regardless of the chromaticity or intensity set points. It should be noted that in practice the LEE junction temperature may not exceed a presumed offset temperature from a nearby dedicated temperature sensor, for example, about 10 DEG C or more. Thus, the temperature derating table can be limited to about 80 캜. However, the junction temperature of the LEE can be directly estimated from its forward voltage, which may make it unnecessary to consider the temperature offset in the configuration of the feedback control system.

PWM 제어 실시예들에서, 제2 강도 스케일링 알고리즘은 PWM 채널들 중 하나가 그의 최대치에 도달하는 경우에 일정한 색도를 보장할 수 있다. 일 실시예에서, 최대 허용 가능 강도는 PWM 레벨이 제1 임계치에 도달할 때 감소한다. 최대 강도는 최대 PWM 값이 제2 임계치 아래로 떨어지는 경우에 그리고 떨어질 때 증가할 것이다.In the PWM control embodiments, the second intensity scaling algorithm can ensure a constant chromaticity when one of the PWM channels reaches its maximum value. In one embodiment, the maximum allowable intensity decreases when the PWM level reaches the first threshold. The maximum intensity will increase when the maximum PWM value falls below and falls below the second threshold.

일반적으로, 전술한 바와 같이, 통상적으로 시스템은 상기 두 허용 가능 강도 값 중 보다 낮은 강도를 사용할 것이다. 아래의 테이블은 예시적인 강도 디-레이팅을 요약한 것이며, 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 임계 및 스케일링 값들을 제공한다.Generally, as described above, the system will typically use a lower intensity of the two allowable intensity values. The following table summarizes exemplary intensity derating and provides exemplary threshold and scaling values in accordance with an embodiment of the present invention.

의미meaning

입력: (이전 반복으로부터의) PWMInput: PWM (from previous iteration)

현재 강도Current strength

TPHD - 서미스터로부터의 광 다이오드 온도T PHD - Photodiode temperature from thermistor

출력: 현재 스케일링 강도Output: current scaling intensity

상수: 온도 디-레이팅 테이블Constant: Temperature De-rating Table

PWM 감소 및 증가 임계치들PWM reduction and increase thresholds

변환: 아래 참조Conversion: see below

기판 온도(℃) 온도에 의해 스케일링된 최대 강도Substrate Temperature (° C) Maximum Strength Scaled by Temperature

<=76 100<= 76 100

77 10077 100

78 9878 98

79 9679 96

80 9280 92

81 8881 88

82 8282 82

83 7683 76

84 6884 68

85 6085 60

86 5086 50

87 4087 40

88 3088 30

89 2089 20

90 1090 10

>90 0> 90 0

PWM 값 최대에 도달한 PWM에 의해 스케일링된 최대 강도Maximum value scaled by the PWM that reached the PWM value maximum

65280 1%의 최대 강도 감소65280 Maximum intensity reduction of 1%

64640 1%의 최대 강도 증가64640 Maximum intensity increase of 1%

예 10Example 10

전술한 바와 같이, 다양한 데이터 및 파라미터들이 피드백 및 제어 시스템에 의해 조정된다. 도 6, 7 및 8은 본 발명의 데이터 변환, 표현 및 변형의 실시예들의 양태들에 관한 추가 상세들을 제공한다. 이용되는 방법들의 개략 도시된 실시예들은 로컬 파라미터, 지속 특성 및 글로벌 변수를 포함하는 세 가지 상이한 타입의 데이터를 포함한다. 로컬 파라미터들은 실선 화살표로 도시되며, 주어진 함수에서의 독점 사용을 위해 전달되는 함수 호출 파라미터들을 나타낸다. 지속 특성들은 점선 화살표로 도시되고, 개별 제어 관리 펌웨어 모듈에 의해 관리되며, 비휘발성 저장소에 유지된다. 글로벌 변수들은 굵은 화살표로 도시되며, 다양한 펌웨어 모듈 전반에 필요한 글로벌 범위의 임시 변수들을 포함한다. 이러한 실시예들은 펌웨어로 구현될 수 있다.As described above, various data and parameters are adjusted by the feedback and control system. Figures 6, 7, and 8 provide additional details regarding aspects of embodiments of data conversion, representation, and modification of the present invention. The schematically illustrated embodiments of the methods used include three different types of data, including local parameters, persistence properties, and global variables. Local parameters are shown as solid arrows and represent function call parameters that are passed for exclusive use in a given function. Persistent properties are shown in dashed arrows, are managed by separate control management firmware modules, and are maintained in non-volatile storage. Global variables are shown in bold arrows and contain global range of temporary variables needed across various firmware modules. These embodiments may be implemented in firmware.

도 6은 백색광을 생성하는 데 사용되는 방법의 일부로서 사용되는 백색 모드 변환을 위한 예시적인 프로세스의 블록도를 나타낸다. 이 방법은 CCT(상관된 칼라 온도) 영역 축소 프로세스 및 CCT 보간 프로세스를 포함한다. 프로세스들은 조명기의 영역을 초과하는 입력 CCT들 또는 색도들을 각각의 달성 가능한 CCT들 및 색도들로 역 맵핑하는 데 사용될 수 있다.Figure 6 shows a block diagram of an exemplary process for white mode conversion used as part of a method used to generate white light. The method includes a CCT (Correlated Color Temperature) area reduction process and a CCT interpolation process. The processes may be used to inverse map the input CCTs or chromaticities that exceed the area of the illuminator to their respective achievable CCTs and chromaticities.

CCT 영역 축소 프로세스는 요청된 CCT가 조명기에 의해 지원될 수 있는 CCT의 범위 내에 있는 것을 보장한다. 데이터는 미레크에서 교정될 수 있으며, 아래 의 테이블에서 설명되는 바와 같이 구현될 수 있다.The CCT region reduction process ensures that the requested CCT is within the range of CCTs that can be supported by the fixture. The data can be calibrated in Mirek and can be implemented as described in the table below.

의미meaning

입력: CCTInput: CCT

출력: CCTOutput: CCT

상수: 최소 CCTConstant: Minimum CCT

최대 CCTMax CCT

변환:

Figure 112009041851170-pct00044
conversion:
Figure 112009041851170-pct00044

Figure 112009041851170-pct00045
Figure 112009041851170-pct00045

일 실시예에 따르면, CCT 보간 프로세스는 입력 CCT 값들을 하나 이상의 광 센서에 대한 세트포인트 값들로 맵핑하는 데 사용된다. 따라서, 아래의 테이블에 요약된 보간 프로세스는 모든 칼라 채널에 대해 실행되어, 예를 들어 RGB 기반 조명기에 대해 세 번 실행되어, 타겟 칼라 공간에서의 타겟 센서 신호들을 계산한다.According to one embodiment, the CCT interpolation process is used to map input CCT values to setpoint values for one or more optical sensors. Thus, the interpolation process summarized in the table below is executed for all color channels, for example three times for RGB-based fixtures, to calculate target sensor signals in the target color space.

의미meaning

입력: CCTInput: CCT

출력: CP( RGB ) - 칼라 포인트, 강도 스케일링 없음Output: CP ( RGB ) - No color scaling, intensity point

상수: CCT 교정 어레이Constant: CCT calibration array

변환: 교정된 CCT 포인트들 사이에 선형 보간이 행해진다. 이것은 다음 단계들을 통해 행해진다(주: 아래의 알고리즘은 CCT 값들이 교정 프로세스 동안 최하위에서 최상위까지 순차적으로 저장되었으며, 요청된 CCT가 최하위 교정 포인트와 최상위 교정 포인트 사이에 있는 것으로 가정한다).Conversion: Linear interpolation is performed between the corrected CCT points. This is done through the following steps (Note: the algorithm below assumes that the CCT values are stored sequentially from the lowest to the highest during the calibration process, and that the requested CCT is between the lowest calibration point and the highest calibration point).

Figure 112009041851170-pct00046
Figure 112009041851170-pct00046

Figure 112009041851170-pct00047
Figure 112009041851170-pct00047

도 7은 원하는 칼라 공간에서 원하는 색도의 칼라 광을 생성하는 데 사용되는 방법의 일부로서 사용되는 색도 모드 변환을 위한 예시적인 칼라 영역 맵핑 프로세스의 블록도를 나타낸다. 색도 모드 변환은 도 6에 도시된 CCT 변환과 유사하 다. 영역 맵핑 프로세스는 조명기의 영역 밖에 있는 입력 색도들을 영역 내의 근사 색도로 역 맵핑/감소시키는 데 사용된다. u'v' 색도 좌표들을 사용하는 실시예가 아래의 테이블에 나타나 있다.Figure 7 shows a block diagram of an exemplary color area mapping process for chroma mode conversion used as part of a method used to generate color light of a desired chroma in a desired color space. The chromaticity mode conversion is similar to the CCT conversion shown in Fig. The area mapping process is used to inverse map / reduce the input chromaticities outside the area of the illuminator to the approximate chromaticity in the area. An embodiment using u'v 'chromaticity coordinates is shown in the table below.

의미meaning

입력: u'v'Input: u'v '

출력: u'v'Output: u'v '

상수: 지원되는 영역의 코너 포인트들Constants: Corner points in supported areas

변환: 영역 축소로부터의 u'v' 출력 값은 u'v' 입력과 칼라 영역 및 칼라 영역 자체의 중심 포인트 사이의 라인의 교차 포인트일 것이다.Conversion: The u'v 'output value from the region reduction will be the intersection of the line between the u'v' input and the center point of the color region and the color region itself.

Figure 112009041851170-pct00048
Figure 112009041851170-pct00048

Figure 112009041851170-pct00049
Figure 112009041851170-pct00049

도 7에 도시된 칼라 보간 모듈은 타겟 칼라 포인트, 예를 들어 RtGtBt를 출력하는 데 사용되며, 일 실시예에서는 아래의 테이블에 설명된 바와 같이 구현될 수 있다.The color interpolation module shown in FIG. 7 is used to output a target color point, e.g., R t G t B t , and may be implemented as described in the table below in one embodiment.

의미meaning

입력: XYZInput: XYZ

출력: RtGtBt - 칼라 포인트, 강도 스케일링 없음Output: R t G t B t - No color point, intensity scaling

상수: M - XYZ 교정 어레이Constants: M - XYZ calibration array

변환:

Figure 112009041851170-pct00050
conversion:
Figure 112009041851170-pct00050

Figure 112009041851170-pct00051
Figure 112009041851170-pct00051

최대 타겟 RGB 값을 결정한다Determine the maximum target RGB value

Figure 112009041851170-pct00052
Figure 112009041851170-pct00052

타겟 RGB 값들을 정규화한다Normalize the target RGB values

Figure 112009041851170-pct00053
Figure 112009041851170-pct00053

스케일링 팩터를 결정한다Determine the scaling factor

Figure 112009041851170-pct00054
Figure 112009041851170-pct00054

타겟 RGB 값들을 최대화한다Maximize target RGB values

Figure 112009041851170-pct00055
Figure 112009041851170-pct00055

도 8은 설명된 칼라 및 백색 모드 변환 방법들 양자에서 사용되는 바와 같은 예시적인 공통 변환 방법의 블록도를 나타낸다. 아래의 테이블들은 공통 변환 방법의 각각의 서브모듈의 예시적인 구현들을 제공한다.Figure 8 shows a block diagram of an exemplary common conversion method as used in both the described color and white mode conversion methods. The following tables provide exemplary implementations of each submodule of the common conversion method.

아래의 테이블에 설명되는 바와 같이 강도 전이가 수행되고 구현될 수 있다.Strength transitions can be performed and implemented as described in the table below.

의미meaning

입력: 현재 강도 %(CI)Input: current intensity% (CI)

타겟 강도 %(TI)Target Intensity% (TI)

잔여 강도 전이 시간(RITT)Residual Strength Transition Time (RITT)

출력: 현재 강도Output: current strength

잔여 전이 시간Residual transition time

상수: 사이클 시간(알고리즘의 사이클들 간의 시간 길이)(CT)Constant: Cycle time (time length between cycles of algorithm) (CT)

변환: CT = (TI - CI) / (RITT/CT) + CIConversion: CT = (TI - CI) / (RITT / CT) + CI

RITT = RITT - CTRITT = RITT - CT

아래의 테이블에 설명되는 바와 같이 색도 전이가 수행되고 구현될 수 있다.A chromaticity transition can be performed and implemented as described in the table below.

의미meaning

입력: 적색, 녹색 및 청색에 대한 현재 센서 타겟(CSTx)Input: Current sensor target (CSTx) for red, green and blue

적색, 녹색 및 청색에 대한 타겟 센서 타겟(TSTx)Target Sensor Target (TSTx) for Red, Green, and Blue

잔여 색도 전이 시간(RCTT)Residual Chromaticity Transition Time (RCTT)

출력: 적색, 녹색 및 청색에 대한 현재 센서 타겟(CSTx)Output: Current sensor target (CSTx) for red, green and blue

잔여 색도 전이 시간Residual chromaticity transition time

상수: 사이클 시간((알고리즘의 사이클들 간의 시간 길이)(CT)Constant: Cycle time (time length between cycles of the algorithm) (CT)

변환:

Figure 112009041851170-pct00056
conversion:
Figure 112009041851170-pct00056

Figure 112009041851170-pct00057
Figure 112009041851170-pct00057

아래의 테이블에서 설명되는 바와 같이 RtGtBt 스케일링이 수행되고 구현될 수 있다.R t G t B t scaling can be performed and implemented as described in the table below.

의미meaning

입력: 현재 RtGtBt Input: Current R t G t B t

현재 강도 Current strength

디밍 곡선Dimming curve

출력: 활성 RtGtBt Output: Active R t G t B t

상수: 디밍 곡선 테이블(DCT)Constants: Dimming Curve Table (DCT)

변환: 활성 Rt = 현재 Rt * DCT(디밍 곡선, 현재 강도)Conversion: active R t = current R t * DCT (dimming curve, current intensity)

활성 Gt = 현재 Gt * DCT(디밍 곡선, 현재 강도)Active G t = current G t * DCT (dimming curve, current intensity)

활성 Bt = 현재 Bt * DCT(디밍 곡선, 현재 강도)Active B t = current B t * DCT (dimming curve, current intensity)

예 11Example 11

비례 적분(PI) 피드백 제어 스킴을 이용하는 피드백 및 제어 시스템의 일 실시예가 도 9에 개략적으로 도시되어 있다. 이 예는 아래의 테이블에서 제공되는 식들을 이용하여 구현될 수 있다. 도시된 바와 같이, 이 실시예는 세트포인트와 순간 출력 사이의 차이 신호로부터 미분(D) 신호를 도출하지 않는다. 복수의 대안적인 P, I 또는 D 제어 요소 조합이 존재한다는 것을 쉽게 이해할 것이다.One embodiment of a feedback and control system using a proportional-integral (PI) feedback control scheme is schematically illustrated in FIG. This example can be implemented using the expressions provided in the table below. As shown, this embodiment does not derive a derivative (D) signal from the difference signal between the set point and the instantaneous output. It will be readily appreciated that there are a plurality of alternative P, I, or D control element combinations.

의미meaning

입력: Y0 ( RGB ) - 온도 보정된, 강도 스케일링된, 타겟 광 다이오드 값들Input: Y 0 ( RGB ) - temperature corrected, intensity scaled, target photodiode values

Y( RGB ) - 온도 보정된, 광 다이오드 측정 값들Y ( RGB ) - Temperature-compensated, photodiode measurements

εSUM ( RGB ) - 모든 이전 프로세스 에러의 합ε SUM ( RGB ) - sum of all previous process errors

출력: ε( RGB ) - 프로세스 에러Output: ε ( RGB ) - Process error

PWM( RGB ) - LED 구동기들에 대한 출력 PWM 파형PWM ( RGB ) - Output PWM waveform for LED drivers

상수: Kp - 비례 상수Constant: K p - Proportional constant

Kl - 적분 상수K l - integral constant

변환: 이 변환을 구현하기 위한 식들은 다음을 포함한다.Transformations: The expressions to implement this transform include:

Figure 112009041851170-pct00058
Figure 112009041851170-pct00058

본 발명의 상기 실시예들은 예시적이며, 다양한 방식으로 변경될 수 있음이 명백하다. 그러한 현재 또는 미래의 변형들은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 것으로 간주되어야 하며, 그러한 모든 변형은 이 분야의 기술자에게 명백하듯이 아래의 청구항들의 범위 내에 포함되는 것을 의도한다.It is apparent that the above-described embodiments of the present invention are illustrative and can be modified in various ways. Such current or future variations are to be considered as not departing from the spirit and scope of the invention, and all such modifications are intended to be included within the scope of the following claims, as will be apparent to those skilled in the art.

Claims (23)

혼합 광을 생성하기 위해 순방향 전류들에 의해 구동되는 하나 이상의 발광 소자(LEE)를 제어하기 위한 방법으로서,A method for controlling at least one light emitting device (LEE) driven by forward currents to generate mixed light, a) 하나 이상의 광 센서에 의해, 상기 혼합 광을 나타내는 센서 데이터를 취득하는 단계;a) acquiring sensor data representing the mixed light by at least one photosensor; b) 사용자 인터페이스에 의해, 원하는 혼합 광을 나타내는 세트포인트(setpoint) 데이터를 제공하는 단계;b) providing, by the user interface, setpoint data representative of the desired mixed light; c) 제어기에 의해, 상기 센서 데이터를 미리 결정된 칼라 좌표계의 좌표들로 표현되는 제1 데이터로 변환하는 단계;c) converting, by the controller, the sensor data into first data represented by coordinates of a predetermined color coordinate system; d) 상기 제어기에 의해, 상기 세트포인트 데이터를 상기 미리 결정된 칼라 좌표계의 좌표들로 표현되는 제2 데이터로 변환하는 단계;d) converting, by the controller, the set point data into second data represented by coordinates of the predetermined color coordinate system; e) 상기 제어기에 의해, 상기 제1 데이터와 제2 데이터를 비교하여, 상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터 간의 차이를 결정하는 단계;e) comparing, by the controller, the first data with the second data to determine a difference between the first data and the second data; f) 상기 제어기에 의해, 상기 제1 데이터와 제2 데이터 간의 차이에 응답하여 상기 순방향 전류들을 조정하여, 상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터 간의 차이를 감소시키는 단계f) adjusting, by the controller, the forward currents in response to a difference between the first data and the second data to reduce a difference between the first data and the second data 를 포함하고,Lt; / RTI &gt; 상기 차이의 절대값이 미리 결정된 임계치 아래로 떨어질 때까지 상기 단계들 a) 내지 f)를 반복하는 단계를 더 포함하고,Repeating the steps a) to f) until the absolute value of the difference falls below a predetermined threshold, 상기 하나 이상의 광 센서의 각각은 해당 센서의 미리 결정된 동작 조건들에서 응답도(responsivity)를 제공하며, 각각의 응답도는 상기 미리 결정된 칼라 좌표계의 하나의 기저 함수(basis function)를 정의하고,Each of the one or more photosensors providing responsivity in predetermined operating conditions of the sensor, each response diagram defining a basis function of the predetermined color coordinate system, 상기 단계 c)에서 상기 센서 데이터의 상기 제1 데이터로의 변환은, 하나 이상의 온도 센서에 의해 제공되는 상기 광 센서의 온도에 대한 정보 또는 상기 LEE의 순방향 전압들을 감지하는 하나 이상의 전압 센서에 의해 제공되는 정보에 기초하는 발광 소자 제어 방법.Wherein the conversion of the sensor data to the first data in step c) is performed by one or more voltage sensors that sense information about the temperature of the photosensor provided by the one or more temperature sensors or the forward voltages of the LEE Based on information obtained from the light emitting element. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 미리 결정된 칼라 좌표계는 CIE xyY 색도 좌표계에 대응하는 발광 소자 제어 방법.The method of claim 1, wherein the predetermined color coordinate system corresponds to a CIE xyY chromaticity coordinate system. 제1항에 있어서, 상기 미리 결정된 칼라 좌표계는 CIE u'v'Y 색도 좌표계에 대응하는 발광 소자 제어 방법.The method of claim 1, wherein the predetermined color coordinate system corresponds to a CIE u'v'Y chromaticity coordinate system. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 센서 데이터는 하나 이상의 응답 함수의 가중 평균들을 나타내는 정보를 포함하는 발광 소자 제어 방법.2. The method of claim 1, wherein the sensor data comprises information representing weighted averages of one or more response functions. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 광의 강도의 선형 변화들은 상기 미리 결정된 칼라 좌표계에서 표현될 때 방출 광의 실질적으로 선형 인식되는 강도 변화들에 대응하는 발광 소자 제어 방법.The method of claim 1, wherein linear variations in the intensity of light correspond to substantially linearly recognized intensity variations of emitted light when expressed in the predetermined color coordinate system. 제1항에 있어서, 상기 센서 데이터는 미리 결정된 수의 센서들에 의해 제공되며, 상기 미리 결정된 수는 상기 하나 이상의 LEE의 상이한 명목 칼라들의 수에 대응하는 발광 소자 제어 방법.2. The method of claim 1, wherein the sensor data is provided by a predetermined number of sensors, wherein the predetermined number corresponds to a different nominal color number of the one or more LEEs. 제9항에 있어서, 상기 센서들의 미리 결정된 수는, 순방향 전류들을 상기 하나 이상의 LEE에 공급하는 전류 구동기들의 수에 대응하는 발광 소자 제어 방법.10. The method of claim 9, wherein the predetermined number of sensors corresponds to a number of current drivers that supply forward currents to the one or more LEEs. 제1항에 있어서, 상기 센서 데이터를 변환하는 단계는 제1 선형 변환을 수행하는 단계를 포함하는 발광 소자 제어 방법.The method of claim 1, wherein the converting the sensor data comprises performing a first linear transformation. 제1항에 있어서, 상기 세트포인트 데이터를 변환하는 단계는 제2 선형 변환을 수행하는 단계를 포함하는 발광 소자 제어 방법.2. The method of claim 1, wherein the converting the set point data comprises performing a second linear transformation. 제1항, 제3항, 제4항, 제6항, 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 피드백 제어 시스템에서 이용하기 위한 발광 소자 제어 방법. 13. A method according to any one of claims 1, 3, 4, 6, 8 to 12, for use in a feedback control system. 혼합 광을 생성하기 위해 순방향 전류들에 의해 구동되는 하나 이상의 발광 소자(LEE)를 제어하기 위한 시스템으로서,A system for controlling one or more light emitting devices (LEE) driven by forward currents to generate mixed light, a) 상기 혼합 광을 나타내는 센서 데이터를 취득하기 위한 하나 이상의 광 센서;a) at least one photosensor for acquiring sensor data representing the mixed light; b) 원하는 혼합 광을 나타내는 세트포인트 데이터를 제공하기 위한 사용자 인터페이스;b) a user interface for providing setpoint data indicative of desired mixed light; c) 상기 센서 데이터를 미리 결정된 칼라 좌표계의 좌표들로 표현되는 제1 데이터로 변환하고, 상기 세트포인트 데이터를 상기 미리 결정된 칼라 좌표계의 좌표들로 표현되는 제2 데이터로 또한 변환하고, 상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터를 비교하여 상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터 간의 차이를 또한 결정하며, 상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터 간의 차이에 응답하여 상기 순방향 전류들을 또한 조정하는 제어기c) transforming the sensor data into first data represented by coordinates of a predetermined color coordinate system, and further converting the set point data into second data represented by coordinates of the predetermined color coordinate system, A controller that also compares the data and the second data to determine a difference between the first data and the second data and also adjusts the forward currents in response to a difference between the first data and the second data, 를 포함하고,Lt; / RTI &gt; 상기 제어기는, 상기 차이의 절대값이 미리 결정된 임계치 아래로 떨어질 때까지 상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터 간의 차이를 감소시키도록 구성되고,Wherein the controller is configured to reduce a difference between the first data and the second data until the absolute value of the difference falls below a predetermined threshold, 상기 하나 이상의 광 센서 각각은 미리 결정된 동작 조건들에서 응답도를 제공하며, 각각의 응답도는 상기 미리 결정된 칼라 좌표계의 하나의 기저 함수를 정의하고,Each of the one or more photosensors providing a degree of response in predetermined operating conditions, each response degree defining a basis function of the predetermined color coordinate system, 상기 제어기는, 하나 이상의 온도 센서에 의해 제공되는 상기 광 센서의 온도에 대한 정보 또는 상기 LEE의 순방향 전압들을 감지하는 하나 이상의 전압 센서에 의해 제공되는 정보에 기초하여, 상기 센서 데이터를 상기 제1 데이터로 변환하도록 구성되는 발광 소자 제어 시스템.Wherein the controller is further adapted to control the sensor data based on information provided by one or more voltage sensors that sense information about the temperature of the photosensor provided by the one or more temperature sensors or the forward voltages of the LEE, To the light emitting element control system. 제14항에 있어서, 상기 미리 결정된 칼라 좌표계는 CIE xyY 색도 좌표계에 대응하는 발광 소자 제어 시스템.15. The light emitting device control system according to claim 14, wherein the predetermined color coordinate system corresponds to a CIE xyY chromaticity coordinate system. 제14항에 있어서, 상기 미리 결정된 칼라 좌표계는 CIE u'v'Y 색도 좌표계에 대응하는 발광 소자 제어 시스템.15. The system according to claim 14, wherein the predetermined color coordinate system corresponds to a CIE u'v'Y chromaticity coordinate system. 삭제delete 제14항에 있어서, 상기 센서 데이터는 하나 이상의 응답 함수의 가중 평균들을 나타내는 정보를 포함하는 발광 소자 제어 시스템.15. The system of claim 14, wherein the sensor data comprises information representing weighted averages of one or more response functions. 제14항에 있어서, 상기 광의 강도의 선형 변화들은 상기 미리 결정된 칼라 좌표계에서 표현될 때 방출 광의 실질적으로 선형 인식되는 강도 변화들에 대응하는 발광 소자 제어 시스템.15. The system of claim 14, wherein linear variations in the intensity of light correspond to substantially linearly recognized intensity variations of emitted light when expressed in the predetermined color coordinate system. 제14항에 있어서, 상기 센서 데이터는 미리 결정된 수의 센서들에 의해 제공되며, 상기 미리 결정된 수는 상기 하나 이상의 LEE의 상이한 명목 칼라들의 수에 대응하는 발광 소자 제어 시스템.15. The system of claim 14, wherein the sensor data is provided by a predetermined number of sensors, the predetermined number corresponding to a different nominal color number of the one or more LEEs. 제20항에 있어서, 상기 센서들의 미리 결정된 수는, 순방향 전류들을 상기 하나 이상의 LEE에 공급하는 전류 구동기들의 수에 대응하는 발광 소자 제어 시스템.21. The system of claim 20, wherein the predetermined number of sensors corresponds to a number of current drivers that supply forward currents to the one or more LEEs. 제14항에 있어서, 상기 센서 데이터의 변환은 제1 선형 변환의 수행을 포함하는 발광 소자 제어 시스템.15. The system of claim 14, wherein the transformation of the sensor data comprises performing a first linear transformation. 제14항에 있어서, 상기 세트포인트 데이터의 변환은 제2 선형 변환의 수행을 포함하는 발광 소자 제어 시스템.15. The system of claim 14, wherein transforming the setpoint data comprises performing a second linear transformation.
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