CONTROL DEL COLOR DE LÁMPARAS LED BLANCAS.

La invención se refiere a un método y a un sistema para transformar una señal de espacio de color de tres valores, dada preferiblemente en una escala CIE, en una señal de espacio de color de n primarios, siendo n 4 un número entero. De esta manera, se proporciona el control del color de una fuente de luz blanca que comprende una disposición de diodos emisores de luz de colores. La invención se refiere a un método para transformar una señal de espacio de color de tres valores, dada preferiblemente en una escala CIE, en una señal de espacio de color de n primarios, siendo n 4 un número entero, que usa un diagrama de cromaticidad que está expresado en un espacio bidimensional, en el que las dos dimensiones representan un primer valor y un segundo valor del espacio de color de tres valores, incluyendo el diagrama de cromaticidad n puntos P1 a Pn correspondiendo cada uno a uno de los primarios, comprendiendo el método: - mapear al menos un punto P0 en el diagrama de cromaticidad, representando el punto P0 un color y estando dentro de un polígono con puntos angulares P1 a Pn, - mapear n zonas triangulares en el diagrama de cromaticidad, teniendo cada zona triangular como sus puntos angulares el punto P0 y dos puntos adyacentes elegidos de entre los puntos P1 a Pn, - mapear la señal de espacio de color de tres valores en el diagrama de cromaticidad como punto Px, - determinar en qué triángulo se ubica el punto Px, estando formado el triángulo por el punto P0 y dos puntos de desde P1 hasta Pn, - usar los tres colores que forman el triángulo para crear una combinación lineal aditiva, La invención se refiere a un sistema para transformar una señal de espacio de color de tres valores, dada preferiblemente en una escala CIE, en una señal de espacio de color de n primarios, siendo n 4 un número entero, que usa un diagrama de cromaticidad que está expresado en un espacio bidimensional, en el que las dos dimensiones representan un primer valor y un segundo valor del espacio de color de tres valores, incluyendo el diagrama de cromaticidad n puntos P1 a Pn correspondiendo cada uno a uno de los primarios, estando el sistema dispuesto para: - mapear al menos un punto P0 en el diagrama de cromaticidad, representando el punto P0 un color y estando dentro de un polígono con puntos angulares P1 a Pn, - mapear n zonas triangulares en el diagrama de cromaticidad, teniendo cada zona triangular como sus puntos angulares el punto P0 y dos puntos adyacentes elegidos de entre los puntos P1 a Pn, - mapear la señal de espacio de color de tres valores en el diagrama de cromaticidad como punto Px, - determinar en qué triángulo se ubica el punto Px, estando formado el triángulo por el punto P0 y dos puntos de desde P1 hasta Pn, - usar los tres colores que forman el triángulo para crear una combinación lineal aditiva, Se espera que las fuentes de luz blanca de LED (light emitting diode; diodo emisor de luz) tengan un impacto fundamental en el mercado de la iluminación en general. Las lámparas LED blancas basadas en mezcla de color aditiva tienen claras ventajas en comparación con las lámparas LED blancas basadas en conversión de fósforo: eficacia luminosa superior y eficiencia luminosa superior, mejores propiedades de rendimiento de color habitualmente cuantificadas como un CRI superior (color rendering index; índice de rendimiento de color), temperatura de color ajustable, posibilidad para producir luz de colores variables. Estas lámparas LED deben optimizarse para encontrar el mejor equilibrio posible entre una gran eficiencia de sistema habitualmente cuantificada como una gran eficacia luminosa o una gran eficiencia luminosa y buenas propiedades de rendimiento de color habitualmente cuantificadas como un gran CRI. En este sentido, la posibilidad de generar luz blanca de alta calidad es de suma importancia para cualquier lámpara LED blanca basada en la mezcla de color aditiva. La eficacia luminosa, expresada en lumen/vatio es la relación entre el flujo luminoso total emitido por la lámpara y la potencia óptica total emitida por la lámpara. La eficiencia luminosa, también expresada en lumen/vatio es la relación entre el flujo luminoso total emitido por la lámpara y la potencia de entrada total a la lámpara. La eficiencia luminosa es igual a la eficacia luminosa multiplicada por la eficiencia con la que la potencia eléctrica se convierte en potencia óptica. Una alta eficiencia luminosa de la lámpara según la invención significa que se obtiene una cantidad específica de luz con un menor consumo de potencia. En última instancia, el objetivo es una 2   alta eficiencia luminosa. Sin embargo, cuantificar la eficiencia con la que la potencia eléctrica se convierte en potencia óptica es tedioso y puede ser tanto necesario como suficiente tenerlo en cuenta de una manera aproximada. El CRI es una escala de CIE (Commission Internationale de lÉclairage; comisión internacional de iluminación) usada para indicar la precisión de rendimiento de color de una fuente de luz en comparación con una fuente de referencia de la misma temperatura de color, y es el promedio de ocho colores convencionales, Ra8. Expresado en una escala de 1 a 100, un valor de 100 indica que no hay distorsión. Una valoración de CRI baja indica que los colores de objetos aparecerán distorsionados con esa fuente de luz particular. Se requerirá mezclar más de tres colores para lograr un índice de rendimiento de color mayor que aproximadamente 80. Especialmente para las lámparas LED blancas son posibles otras características cuantitativas de buenas propiedades de rendimiento de color y pueden usarse igualmente. Los algoritmos de control de color conocidos se limitan a mezclar dos o tres colores o no optimizan la eficiencia luminosa y/o el CRI. En el documento US 5.851.063 se da a conocer un método para mezclar la luz de cuatro LED mediante una selección apropiada de la longitud de onda de cada LED con el fin de lograr un CRI de al menos Ra8 > 85. Tales métodos son útiles, por ejemplo, para la iluminación apropiada de objetos. Sin embargo, apenas son útiles en la práctica debido a la gran amplitud de fabricación de longitudes de onda de LED. En el documento US 2002/0097000 se da a conocer un sistema de luminaria que usa tres colores primarios para proporcionar potencia a las fuentes de luz de LED para generar un color deseado. Se proporciona una estimación de la salida de lumen así como las coordenadas de cromaticidad de una luz deseada que va a generarse haciendo uso de una tabla de memoria. La visualización de una gama de colores expandida se conoce por el documento WO 01/95544 que usa al menos cuatro primarios. Se crea una gráfica o trazo que incluye los primarios usados en la visualización y además incluye uno o más puntos medios que permiten la transformación de una señal de espacio de color de tres valores en una señal de espacio de color primaria. Sin embargo, esto no es adecuado para la iluminación, puesto que además de fabricar la luz con el brillo y las coordenadas de color deseados, es igualmente importante tener un buen rendimiento de color y una alta eficiencia luminosa al mismo tiempo. El documento US 6.870.523 da a conocer una visualización de color verdadero electrónica. Por tanto es un objeto de la invención proporcionar un algoritmo para mezclar cuatro y más colores para generar luz con buenas propiedades de rendimiento de color y una alta eficiencia luminosa. El método según la invención está caracterizado porque el método comprende además: - resolver la combinación lineal aditiva representando la contribución del color P0 a la señal de espacio de color de n primarios y representando las contribuciones de los colores de los otros dos puntos a la señal de espacio de color de n primarios, - seleccionar la combinación lineal óptima para P0 con respecto al CRI máximo y a la eficiencia luminosa máxima en los datos almacenados, - multiplicar todas las contribuciones de la combinación lineal óptima para P0 y las contribuciones de los colores de los otros dos puntos a la señal de espacio de color de n primarios por un factor constante para generar un determinado brillo que representa el tercer valor del espacio de color de tres valores, - visualizar la combinación lineal óptima así derivada para Px representando las combinaciones multiplicadas de los colores de los puntos P1 a Pn. Aunque un CRI de hasta 89 es factible cuando se mezclan tres colores, mezclar cuatro colores es lo más eficiente para valores de CRI entre 85 y 98, que cumplirán la mayoría de las necesidades de iluminación en general. Mezclar cinco colores da como resultado valores de CRI sólo ligeramente mayores. Por tanto, mezclar cuatro colores, es decir n = 4, será lo más adecuado para producir una luz blanca. Según una realización preferida de la invención los ajustes de intensidad de los diferentes LED de... [Seguir leyendo]

1. Método para transformar una señal de espacio de color de tres valores, dada preferiblemente en una escala CIE, en una señal de espacio de color de n primarios, siendo n 4 un número entero, que usa un diagrama de cromaticidad que está expresado en un espacio bidimensional, en el que las dos dimensiones representan un primer valor y un segundo valor del espacio de color de tres valores, incluyendo el diagrama de cromaticidad n puntos P1 a Pn correspondiendo cada uno a uno de los primarios, comprendiendo el método: - mapear al menos un punto P0 en el diagrama de cromaticidad, representando el punto P0 un color y estando dentro de un polígono con puntos angulares P1 a Pn, - mapear n zonas triangulares en el diagrama de cromaticidad, teniendo cada zona triangular como sus puntos angulares el punto P0 y dos puntos adyacentes elegidos de entre los puntos P1 a Pn, - mapear la señal de espacio de color de tres valores en el diagrama de cromaticidad como punto Px, - determinar en qué triángulo se ubica el punto Px, estando formado el triángulo por el punto P0 y dos puntos de desde P1 hasta Pn, - usar los tres colores que forman el triángulo para crear una combinación lineal aditiva, estando el método caracterizado porque comprende además: - resolver la combinación lineal aditiva representando la contribución del color P0 a la señal de espacio de color de n primarios y representando las contribuciones de los colores de los otros dos puntos a la señal de espacio de color de n primarios, - seleccionar la combinación lineal óptima para P0 con respecto al CRI máximo y a la eficiencia luminosa máxima en los datos almacenados, - multiplicar todas las contribuciones de la combinación lineal óptima para P0 y las contribuciones de los colores de los otros dos puntos a la señal de espacio de color de n primarios por un factor constante para generar un determinado brillo que representa el tercer valor del espacio de color de tres valores, - visualizar la combinación lineal óptima así derivada para Px representando las contribuciones multiplicadas de los colores de los puntos P1 a Pn. 2. Método según la reivindicación 1, en el que el al menos un punto P0 se elige a partir de o cerca de la línea de cuerpo negro. 3. Sistema para transformar una señal de espacio de color de tres valores, dada preferiblemente en una escala CIE, en una señal de espacio de color de n primarios, siendo n 4 un número entero , que usa un diagrama de cromaticidad que está expresado en un espacio bidimensional, en el que las dos dimensiones representan un primer valor y un segundo valor del espacio de color de tres valores, incluyendo el diagrama de cromaticidad n puntos P1 a Pn correspondiendo cada uno a uno de los primarios, estando el sistema dispuesto para: - mapear al menos un punto P0 en el diagrama de cromaticidad, representando el punto P0 un color y estando dentro de un polígono con puntos angulares P1 a Pn, - mapear n zonas triangulares en el diagrama de cromaticidad, teniendo cada zona triangular como sus puntos angulares el punto P0 y dos puntos adyacentes elegidos de entre los puntos P1 a Pn, - mapear la señal de espacio de color de tres valores en el diagrama de cromaticidad como punto Px, - determinar en qué triángulo se ubica el punto Px, estando formado el triángulo por el punto P0 y dos puntos de desde P1 hasta Pn, - usar los tres colores que forman el triángulo para crear una combinación lineal aditiva, estando el sistema caracterizado porque está dispuesto además para: - resolver la combinación lineal aditiva representando la contribución del color P0 a la señal de espacio de color de n primarios y representando las contribuciones de los colores de los otros dos puntos a la señal de espacio de color de n primarios, 6   - seleccionar la combinación lineal óptima para P0 con respecto al CRI máximo y a la eficiencia luminosa máxima en los datos almacenados, - multiplicar todas las contribuciones de la combinación lineal óptima para P0 y las contribuciones de los colores de los otros dos puntos a la señal de espacio de color de n primarios por un factor constante para generar un determinado brillo que representa el tercer valor del espacio de color de tres valores, - visualizar la combinación lineal óptima así derivada para Px representando las contribuciones multiplicadas de los colores de los puntos P1 a Pn. 4. Sistema según la reivindicación 3, comprendiendo el sistema: - un dispositivo de almacenamiento de datos para almacenar datos de CRI y eficiencia luminosa, y - un controlador para dicha determinación y para dicha creación de la combinación lineal aditiva y para dicha selección de la combinación lineal óptima para P0 con respecto al CRI máximo y a la eficiencia luminosa máxima mediante el uso de los datos almacenados del dispositivo de almacenamiento de datos. 5. Sistema según la reivindicación 3, en el que el al menos un punto P0 se elige a partir de o cerca de la línea de cuerpo negro. 7   8   9