(57)【要約】【課題】色の遷移における違和感を低減し、カラー演出の多様性を提供する。【解決手段】複数の色の光源を有し、出射光のカラー演出が可能な照明器具を制御するための照明制御システムであって、複数の光源のそれぞれの出力を制御することによって、出射光を制御するコントローラを備え、コントローラは、出射光が第１色から第２色へ遷移するときに、色度座標の有色領域を通過するように制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色の光源を有し、出射光のカラー演出が可能な照明器具を制御するための照明制御システムであって、
複数の前記光源のそれぞれの出力を制御することによって、前記出射光を制御するコントローラを備え、
前記コントローラは、前記出射光が第１色から第２色へ遷移するときに、色度座標の有色領域を通過するように制御する
照明制御システム。
【請求項２】
前記有色領域は、色を赤色と緑色と青色との比率で表した場合に、赤色と緑色と青色のうちの最大の値に対し、残りの値の少なくとも１つが前記最大の値の９０％以下の大きさとなっている領域である
請求項１に記載の照明制御システム。
【請求項３】
複数の前記光源として、赤色光源と、緑色光源と、青色光源と、を備え、
前記コントローラは、前記赤色光源、前記緑色光源及び前記青色光源のそれぞれに対応する赤色制御値R、緑色制御値G、青色制御値Bに基づいて、前記出射光を制御する
請求項１又は２に記載の照明制御システム。
【請求項４】
前記コントローラは、赤色制御値R、緑色制御値G、青色制御値Bから
明るさ値I = max[R,G,B]（max[R,G,B]はR,G,Bのうちの最大値を与える関数）、
正規化赤値Rn = (255/I)×R,
正規化緑値Gn = (255/I)×G、及び
正規化青値Bn = (255/I)×B
を求め、前記正規化赤値Rn、前記正規化緑値Gn、前記正規化青値Bnに基づいて、前記照明器具を制御する
請求項３に記載の照明制御システム。
【請求項５】
前記有色領域は、赤色制御値R、緑色制御値G、青色制御値Bのうちの少なくとも１つが所定値以下である
請求項３に記載の照明制御システム。
【請求項６】
前記有色領域は、赤色制御値R、緑色制御値G、青色制御値Bのうちの少なくとも１つがゼロである
請求項３に記載の照明制御システム。
【請求項７】
前記コントローラは、前記遷移の間、前記出射光を、
前記有色領域に含まれるｎ（ｎ：自然数）個の経過点を経過して、前記第１色の色度点から前記第２色の色度点へ遷移させ、
前記第１色の色度点、前記ｎ個の経過点、及び前記第２色の色度点のうちの隣接する２点の間で線形的に変化させるように制御する
請求項１〜６のいずれか一項に記載の照明制御システム。
【請求項８】
前記有色領域に、あらかじめ定められた複数の標準点を有し、
前記コントローラは、前記遷移の間、前記出射光を、
前記第１色の色度点から、前記第１色の色度点から最も近い前記標準点である第１標準点へと遷移させ、
前記第１標準点から、前記第２色の色度点から最も近い前記標準点である第２標準点まで、前記第２色の色度点に近づく方向に、前記第１標準点と前記第２標準点の間の前記標準点を経過するように遷移させ、
前記第２標準点から、前記第２色の色度点へと遷移させ、
前記第１色の色度点、前記標準点、及び前記第２色の色度点のうち隣接する２点間で線形的に変化させるように制御する
請求項１〜６のいずれか一項に記載の照明制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、照明制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
舞台、ホール、テレビスタジオ、屋外の建物等をフルカラーで演出するためにさまざまな照明器具が用いられる。照明器具は、例えば調光コントローラが発生するＤＭＸ（デジタルマルチプレックス）５１２規格（単にＤＭＸとも呼ばれる）に基づく信号に基づいて制御される。ＤＭＸ５１２規格には、例えばＤＭＸ５１２−Ａ、ＤＭＸ５１２／１９９０等がある。調光コントローラは、照明器具のカラー制御を行うために、照明器具の発する、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のそれぞれの明るさの比率を制御する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の制御によれば、例えば黄色から青色への遷移の途中で白色が出てしまう。これは、黄色(R,G,B)=(255,255,0)から青色(R,G,B)=(0,0,255)に遷移するときに、単純にR,G,Bを線形に変化させると途中で白色(R,G,B)=(128,128,128)が現れることによる。カラー演出をしたいにもかかわらず、色の遷移の途中で白色が頻繁に出ることは好ましくない。本発明者は、このような課題が存在することに気付いた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
ある実施形態によれば、複数の色の光源を有し、出射光のカラー演出が可能な照明器具を制御するための照明制御システムであって、複数の前記光源のそれぞれの出力を制御することによって、前記出射光を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記出射光が第１色から第２色へ遷移するときに、色度座標の有色領域を通過するように制御する照明制御システムが提供される。
【発明の効果】
【０００５】
色の遷移における違和感を低減し、カラー演出の多様性を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】ある実施形態による照明制御システムのブロック図である。
【図２】黄色から青色に出射光を変えるときの遷移を示す。
【図３】黄色から青色に出射光を変えるときの他の遷移を示す。
【図４】有色領域と無色領域とを示す図である。
【図５】出射光を現状点から複数の標準点を経過して目標点へ遷移させるときのアルゴリズムを示す図である。
【図６】例示的な標準点のカラーレベル及び順序を示す図である。
【図７】現状点及び目標点が与えられたときに、最も近い標準点を得るアルゴリズムを示す図である。
【図８】ある具体的な例において、出射光を現状点から複数の標準点を経過して目標点へ遷移させるときのアルゴリズムを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下の記載及び図面において、対応する部分は同じ参照番号で示される。図面で示される要素の大きさは、必ずしも正確な縮尺では表されていない。
【０００８】
システムの概略
図１は、ある実施形態による照明制御システム１００のブロック図である。照明制御システム１００は、コントローラ１１０及び照明器具１５０を備える。照明器具１５０は、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色の光をそれぞれ出す光源１５１、１５２、及び１５３を含む。コントローラ１１０は、光源１５１、１５２、及び１５３の出す光の強度（単に出力ともいう）を制御することによって、照明器具１５０が全体として出射する光（出射光ともいう）の色を変化させる（すなわちカラー演出をする）。ここでコントローラ１１０は、これから詳述されるように、出射光が第１色から第２色へ遷移するときに、色度座標の有色領域を通過するように制御する。
【０００９】
コントローラ１１０は、出射光の制御を実現するために、プロセッサ１１２及びメモリ１１４を含む。プロセッサ１１２は、出射光の制御を実現するコンピュータプログラムを実行する。メモリ１１４は、そのようなコンピュータプログラムと、関連するデータとを典型的には格納する。プロセッサ１１２は、光源１５１、１５２、及び１５３の出力をそれぞれ制御するための信号を光源１５１、１５２、及び１５３に出力する。
【００１０】
正規化値による制御
図２は、黄色から青色に出射光を変えるときの遷移を示す。色相環２００において、出射光は、黄色２０１から紫色２０２を経由して青色２０３へと左回りに遷移する。このとき、制御値表２１０に示されるように、赤色制御値R、緑色制御値G、青色制御値Bのうちの少なくとも１つはゼロである。具体的には、途中の紫色２０２において、緑色制御値Gがゼロである。
【００１１】
図３は、黄色から青色に出射光を変えるときの他の遷移を示す。色相環３００において、出射光は、黄色３０１から緑色３０２を経由して青色３０３へと右回りに遷移する。このとき、制御値表３１０に示されるように、赤色制御値R、緑色制御値G、青色制御値Bのうちの少なくとも１つはゼロである。具体的には、途中の緑色３０２において、赤色制御値R及び青色制御値Bがゼロである。
【００１２】
図２及び図３の例では、コントローラ１１０は、照明器具１５０の出射光が、赤色制御値R、緑色制御値G、青色制御値Bのうちの少なくとも１つはゼロである領域を通って遷移するように照明器具１５０を制御する。これにより色の遷移における違和感を低減できる。
【００１３】
他の実施形態では、コントローラ１１０は、照明器具１５０の出射光が、赤色制御値R、緑色制御値G、青色制御値Bのうちの少なくとも１つが所定値（非ゼロの正数）以下である領域を通って遷移するように照明器具１５０を制御する。これにより色の遷移における違和感を低減できる。
【００１４】
図２及び図３の例では、コントローラ１１０は、赤色制御値R、緑色制御値G、青色制御値Bから
明るさ値I = max[R,G,B]（max[R,G,B]はR,G,Bのうちの最大値を与える関数）、
正規化赤値Rn = (255/I)×R,
正規化緑値Gn = (255/I)×G、及び
正規化青値Bn = (255/I)×B
を求め（「正規化」という）、正規化赤値Rn、正規化緑値Gn、正規化青値Bnに基づいて、照明器具１５０を制御する。
【００１５】
上記正規化を用いると、例えば、図２の現状シーンにおける黄色の制御値(R,G,B)=(128,128,0)からは、明るさ値I=128、正規化値(Rn,Gn,Bn)=(255,255,0)が得られる。図２及び図３の例では、この正規化値(Rn,Gn,Bn)=(255,255,0)を現状シーンとし、それぞれ左回り及び右回りで、色相環を遷移する。例えば図２の場合では、正規化値(Rn,Gn,Bn)=(255,255,0)の黄色（現状シーン）から、正規化値(Rn,Gn,Bn)=(255,0,255)の紫色を経由して、正規化値(Rn,Gn,Bn)=(0,0,255)の青色（目標シーン）に到達する。図２及び図３に示されるように、照明器具１５０の出射光は、遷移の途中で白色にならない。これにより色の遷移における違和感を低減できる。
【００１６】
有色領域だけを通る遷移
照明器具１５０の出射光の色が、遷移の途中で白色にならないようにするには、出射光の色が有色領域だけを通るようにすればよい。さまざまな実施形態において、コントローラ１１０は、照明器具１５０の出射光の色が有色領域だけを通るように制御する。
【００１７】
図４は、有色領域と無色領域とを示す図である。基準色に対して、２５５以外のR,G,Bの値を２５５に近づけると、色は徐々に有色（図４左側）から無色（図４右側）へと変化する。特許請求の範囲を含む本開示において、有色領域は、色を赤色と緑色と青色との比率で表した場合に、赤色と緑色と青色のうちの最大の値に対し、残りの値の少なくとも１つが最大の値の９０％以下の大きさとなっている領域である。
【００１８】
アルゴリズム
図５は、出射光を現状点から複数の標準点を経過して目標点へ遷移させるときのアルゴリズムを示す図である。色空間５００は、例えばＣＩＥ１９３１色空間であるが、これには限定されず、任意の色空間であり得る。色空間５００は、前述の有色領域５０２と、無色領域５０４とに分けられる。コントローラ１１０は、出射光を現状点５１０から、標準点５１１〜５１６を経過して、目標点５２０へ遷移させる。標準点５１１〜５１６は、ここでは６個であるが、これには限定されず、任意の個数であり得る。いずれの標準点５１１〜５１６も、ＲＧＢのうち少なくとも１つの値は０である。
【００１９】
ある実施形態では、コントローラ１１０は、出射光を現状点５１０から標準点５１１に遷移させる。この標準点５１１は、標準点５１１〜５１６のうちで現状点５１０に最も近い。次にコントローラ１１０は、出射光が、現状点５１０から目標点５２０へ色空間の外縁部に沿って遷移するように、標準点５１１〜５１６をたどる。この標準点５１６は、標準点５１１〜５１６のうちで目標点５２０に最も近い。コントローラ１１０は、現状点５１０から標準点５１１〜５１６を経由して目標点５２０へ至るパスのうち、隣接する２点の間の遷移においては、正規化赤値Rn、正規化緑値Gn、及び正規化青値Bnを線形的に変化させる。
【００２０】
図６は、例示的な標準点のカラーレベル及び順序を示す図である。標準点としては、典型的にはこれら１０色の点が用いられるが、これには限定されない。
【００２１】
図７は、現状点及び目標点が与えられたときに、最も近い標準点を得るアルゴリズムを示す図である。現状点及び目標点を表すＲＧＢの値が決まれば、最も近い標準点は一意に決まる。
【００２２】
図８は、ある具体的な例において、出射光を現状点から複数の標準点を経過して目標点へ遷移させるときのアルゴリズムを説明するための図である。図８では、コントローラ１１０は、出射光を、現状点制御値(R,G,B)=(255,200,0)から標準点１〜標準点６を経由して、目標点制御値(R,G,B)=(6,0,255)に３５秒で遷移させる。前述の正規化によって変換すれば、現状点は正規化値(Rn,Gn,Bn)=(255,200,0)として、目標点は正規化値(Rn,Gn,Bn)=(12,0,255)として表される。
【００２３】
図７に示した最寄りの標準点を求めるアルゴリズムによって、現状点正規化値(Rn,Gn,Bn)=(255,200,0)に最も近い標準点として、標準点１の黄色が得られる。図７に示した最寄りの標準点を求めるアルゴリズムによって、目標点正規化値(Rn,Gn,Bn)=(12,0,255)に最も近い標準点として、標準点６の青色が得られる。標準点２〜５についても同様にして、標準点１から標準点６の間を図６に示した標準点で埋めることができる。
【００２４】
図８の制御では、現状点、標準点１〜標準点６、及び目標点が与えられると、それらのうちの隣接する２点の間で、出射光の正規化値及び制御明るさを線形的に変化させる。具体的には、まず、全変化時間／（標準点の個数＋１）によって１区間当たりの時間を求める。図８の場合は、３５／（６＋１）＝５秒が１区間当たりの時間である。次に、正規化値(Rn,Gn,Bn)を、各区間について、
（│次の標準点−前の標準点│）×現在の時間／１区間当たりの時間
によって線形的に変化させる。
【００２５】
図８の制御明るさも線形的に変化させる。すなわち、
（│目標点−現状点│）×現在の時間／全区間の時間
によって線形的に変化させる。
【００２６】
図８において、正規化値(Rn,Gn,Bn)及び制御明るさINTに基づいて、以下の式でＤＭＸ出力値が求められる。
【００２７】
ＤＭＸ出力値(Rd,Gd,Bd)=正規化値(Rn,Gn,Bn)×制御明るさINT／255
図６〜図８に示されるアルゴリズムによれば、照明器具１５０の出射光は、遷移の途中で白色にならない。これにより色の遷移における違和感を低減できる。
【００２８】
上述してきたように、さまざまな実施形態においては、複数の光源１５１、１５２、及び１５３として、赤色光源、緑色光源、及び青色光源が用いられる。このとき、コントローラ１１０は、赤色光源、緑色光源、及び青色光源のそれぞれに対応する赤色制御値R、緑色制御値G、青色制御値Bに基づいて、照明器具１５０の出射光を制御する。赤色光源、緑色光源、及び青色光源を用いることによって、全ての色相をカバーすることができる。
【００２９】
他の実施形態においては、複数の光源１５１、１５２、及び１５３として、赤色光源、緑色光源、及び青色光源以外の色が用いられてもよい。また複数の光源１５１、１５２、及び１５３の個数は３個には限定されず、３個より大きくても小さくてもよい。
【００３０】
本開示には、さまざまな特徴が記載されている。これら特徴のうちの任意の個数のものを組み合わせることによって、複数の特徴に対応する効果を得ることが可能である。
【００３１】
本開示におけるさまざまな機能のそれぞれは、単一の要素で実現されてもよく、複数の要素で実現されてもよい。逆に複数の機能が単一の要素で実現されてもよい。それぞれの機能は、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせによって実現され得る。本開示におけるフロー図は、複数のブロックを含む。これらブロックの処理は、シリアルになされてもよく、パラレルになされてもよい。また一部ブロックの順序が入れ替わってもよい。
【００３２】
本開示における装置、システム、または方法の主体は、コンピュータを備えている。このコンピュータがプログラムを実行することによって、本開示における装置、システム、または方法の主体の機能が実現される。コンピュータは、プログラムに従って動作するプロセッサを主なハードウェア構成として備える。プロセッサは、プログラムを実行することによって機能を実現することができれば、その種類は問わない。プロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）、又はＬＳＩ（large scale integration）を含む一つ又は複数の電子回路で構成される。ここでは、ＩＣやＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ(very large scale integration)、若しくはＵＬＳＩ(ultra large scale integration) と呼ばれるものであってもよい。ＬＳＩの製造後にプログラムされる、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成又はＬＳＩ内部の回路区画のセットアップができる再構成可能な論理デバイスも同じ目的で使うことができる。複数の電子回路は、一つのチップに集積されてもよいし、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは一つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に備えられていてもよい。プログラムは、コンピュータが読み取り可能なＲＯＭ、光ディスク、ハードディスクドライブなどの非一時的記録媒体に記録される。プログラムは、記録媒体に予め格納されていてもよいし、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給されてもよい。
【００３３】
上に説明されてきたものには、本発明のさまざまな例が含まれる。本発明を記載する目的では、要素や手順の考えられるあらゆる組み合わせを記載することは当然のことながら不可能であるが、当業者なら本発明の多くのさらなる組み合わせおよび順列が可能であることがわかるだろう。したがって本発明は、特許請求の範囲の精神および範囲に入るそのような改変、変更および変形例を全て含むよう意図される。
【符号の説明】
【００３４】
１００  照明制御システム
１１０  コントローラ
１１２  プロセッサ
１１４  メモリ
１５０  照明器具
１５１、１５２、１５３  光源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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