用于流明维持和使用激光束的色彩偏移补偿的技术制造技术

公开了用于随时间经过而维持照明组件的一致的流明输出的技术。通过维持一致的流明输出，可能的是在使用多个输出的色彩混合的情况下维持可接受的色彩稳定性。照明组件可以是可能随时间经过而遭受流明降落和/或色彩漂移的任何照明配置，并且可以包括可以被相应地监控并驱动的任何（多个）类型的（多个）光源。除了（多个）光源之外，照明组件包括光电检测器和诸如激光器的被引导光源。被引导光源提供用于在对光电检测器进行校准中使用的标准样本，光电检测器进而监控（多个）光源的流明输出。驱动信号被调整以计及所监控的（多个）光源的流明降落。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于流明维持和使用激光束的色彩偏移补偿的技术相关申请的交叉引用本申请是2014年7月1日提交的并且题为“TechniquesforLumenMaintenanceandColorShiftCompensation”的美国专利申请No.14/321,148的国际申请，并且本申请要求上述申请的优先权，该申请被在其整体上通过引用合并于此。
本专利技术涉及照明，并且更具体地，涉及包括一个或多个固态光源的照明系统和装置。
技术介绍
固态光源（诸如但不限于发光二极管（LED））对于各种照明系统（诸如交通信号、背光、显示器和一般的照射）而言已经成为流行的选择。包括固态光源的装置较之传统的光源提供很多优点，诸如更低的功率消耗、没有在环境方面危险的材料、以及显著地更长的寿命。可是由于固态光源的理论寿命的原因针对它们的完整寿命测试通常是不现实的。例如，为了确证声称有50,000小时的寿命而测试LED将要求在五年半以上的时间内每天对LED整天地连续供电。
技术实现思路
固态光源的一个缺点是它们的亮度（即，按流明测量的光输出，并且因此还被称为流明输出）随时间经过而降低。事实上，所有的光源—传统光源和基于半导体的光源这两者—一般地具有随时间经过而降低的光输出。然而，一些传统的光源（诸如白炽光源以及卤素光源）在发生实质的光输出损耗之前简单地烧坏。例如LED倾向于不烧坏，并且因而从LED输出的光随时间经过而连续降低。这种连续的降低一般被称为流明降落（depreciation）。因此，LED寿命典型地是按在引起LED输出具有不可接受地低水平的流明的光的流明降落之前经过的时间量来测量的。确切的是不可接受地低水平的流明可能例如取决于特定的照明应用或给定的照明标准。例如，在一般的照明环境（例如办公室）中，直到LED变暗到其最初的光输出的70%为止流明降落都可能是不明显的。在其它应用中，可能要求更高或更低的阈值。LED经历流明降落的速率取决于很多因素（除了其它方面以外，还诸如但不限于制造缺陷、材料组分、热管理和功率）。此外，并不是所有LED在相同的规模上展示出流明降落—无论LED是在不同的照明装置中还是在相同的照明装置内。为此，存在许多与维持流明输出有关的不平凡的挑战。实施例提供用于维持在照明组件的寿命上的一致的或者另外地可接受的流明输出的技术。通过维持一致的流明输出，进一步可能的是在其中使用多个流明输出的色彩混合的情况下维持一致的或者另外地可接受的色彩稳定性。照明组件可以是例如灯、泛光灯、光引擎、或者可能随时间经过而遭受流明降落和/或色彩漂移的任何其它照明装置（其包括任何类型的或各类型的（多个）光源，诸如固态光源、白炽光源、气体放电灯、或者可以如在此所提供那样被监控并供电的任何其它光源）。根据实施例，照明组件被配置有一个或多个照射光源、光电检测器以及被引导光源（诸如激光器）。被引导光源和所述一个或多个照射光源被初始地测量以确定相应的基线流明输出测量（强度测量）。然后可以以周期性的测量间隔（例如，每1000小时或者其它合适的间隔）来执行对被引导光源强度的的随后的测量。因为被引导光源的流明输出保持为相对地恒定，所以在被引导光源的流明输出上的任何可测量的差异能够被实际上归因于光电检测器。特别是，在测量间隔处的被引导光源的基线强度测量和被引导光源的随后的强度测量之间的相对（成比例的）差异可以被用于确定光电检测器劣化，由此有效地为光电检测器提供校准因数。然后可以在同一光电检测器被用于测量给定的照射光源的强度时考虑该校准因数。像这样，所得到的给定的照射光源的强度的被校准的测量更准确地反映该照射光源的流明输出，因为由光电检测器劣化引入的测量误差被最小化或者另外地被减少。以此方式，可以使用照射光源的对应的初始基线强度测量和由光电检测器进行的照射光源的随后的被校准的强度测量来确定照射光源的流明降落。流明降落（如果有的话）可以被转换为在对照射光源进行供电的驱动信号上的对应的改变，并且所得到的被改变的驱动信号可以被（实时地）供给到所述一个或多个照射光源以补偿该流明降落和/或色彩偏移。如在此使用的那样，驱动信号包括例如但不限于用于驱动照射光源的电流或者为了使照明组件的电源占空比改变的脉冲宽度调制（PWM）生成的信号。虽然技术特别合适于包括一个或多个固态光源的照明组件，但是如将领会的那样，它们也可以被容易地扩展到其它类型的光源。在实施例中，提供了照明组件。照明组件包括：可扩散光源，用以通过提供光输出来照射区域，其中所提供的光输出是按流明测量的；光电检测器，被配置为测量可扩散光源的流明输出以及标准样本光束；以及被引导光源，用以提供标准样本光束，其中标准样本光束被用于校准光电检测器。在相关的实施例中，照明组件可以进一步包括：控制器，被配置为基于被引导光源的第一流明输出测量和被引导光源的第二流明输出测量来确定光电检测器校准因数，校准因数指示在第一流明输出测量和第二流明输出测量之间的时间段上的光电检测器劣化。在进一步的相关的实施例中，控制器可以被进一步配置为命令将驱动信号应用于照明组件，驱动信号计及光电检测器校准因数以便补偿光电检测器劣化，其中驱动信号引起可扩散光源通过提供光来照射区域。在另一相关的实施例中，可扩散光源可以包括一个或多个固态光源。在又一相关的实施例中，被引导光源可以包括激光器。在再一相关的实施例中，被引导光源可以包括镜子以将标准样本光束引导至光电检测器。在还一相关的实施例中，可扩散光源可以接收驱动信号，其中驱动信号可以计及光电检测器校准因数以便补偿光电检测器的劣化。在另一实施例中，提供了控制照明组件的方法。所述方法包括：经由可扩散光源输出照射；经由被引导光源将标准样本光束提供到光电检测器；基于被引导光源的第一流明输出测量和被引导光源的第二流明输出测量来确定光电检测器校准因数，校准因数指示在第一流明输出测量和第二流明输出测量之间的时间段上的光电检测器劣化；以及调整照明组件的被提供给可扩散光源的驱动电流以便补偿光电检测器的劣化。在相关的实施例中，进行输出可以包括经由可扩散光源输出照射，其中可扩散光源包括一个或多个固态光源。在另一相关的实施例中，进行提供可以包括经由被引导光源将标准样本光束提供至光电检测器，其中被引导光源包括激光器。在再一相关的实施例中，提供标准样本光束包括将标准样本光束投射到镜子上，镜子提供至光电检测器的引导路径。在又一相关的实施例中，方法可以进一步包括基于可扩散光源的初始流明输出测量和可扩散光源的进一步的流明输出测量来确定流明输出差异，进一步的流明输出测量被基于校准因数调整；以及基于流明输出差异来调整可扩散光源的驱动电流，以便补偿在初始流明输出测量和进一步的流明输出测量之间的时间段上的可扩散光源的流明输出降落。在进一步的相关的实施例中，调整可扩散光源的驱动电流可以包括维持照明组件的色彩稳定性。在另一进一步的相关的实施例中，调整可扩散光源的驱动电流可以包括维持照明组件的流明输出。在再一进一步的相关的实施例中，基于可扩散光源的初始流明输出测量和进一步的流明输出测量来确定流明输出差异可以被按照明组件的每一操作时段来重复。在另一实施例中，提供了一种照明组件。照明组件包括：可扩散光源，被配置为经由按流明测量的色彩混合的光输出来提供区域的照射；光电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明组件，包括：可扩散光源，用以通过提供光输出来照射区域，其中所提供的光输出是按流明测量的；光电检测器，被配置为测量可扩散光源的流明输出以及标准样本光束；以及被引导光源，用以提供标准样本光束，其中标准样本光束被用于校准光电检测器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.01 US 14/3211481.一种照明组件，包括：可扩散光源，用以通过提供光输出来照射区域，其中所提供的光输出是按流明测量的；光电检测器，被配置为测量可扩散光源的流明输出以及标准样本光束；以及被引导光源，用以提供标准样本光束，其中标准样本光束被用于校准光电检测器。2.根据权利要求1所述的照明组件，进一步包括：控制器，被配置为基于被引导光源的第一流明输出测量和被引导光源的第二流明输出测量来确定光电检测器校准因数，校准因数指示在第一流明输出测量和第二流明输出测量之间的时间段上的光电检测器劣化。3.根据权利要求2所述的照明组件，其中，控制器被进一步配置为命令将驱动信号应用于照明组件，驱动信号计及光电检测器校准因数以便补偿光电检测器劣化，其中驱动信号引起可扩散光源通过提供光来照射区域。4.根据权利要求1所述的照明组件，其中可扩散光源包括一个或多个固态光源。5.根据权利要求1所述的照明组件，其中被引导光源包括激光器。6.根据权利要求1所述的照明组件，其中被引导光源包括镜子以将标准样本光束引导至光电检测器。7.根据权利要求1所述的照明组件，其中可扩散光源接收驱动信号，其中驱动信号计及光电检测器校准因数以便补偿光电检测器的劣化。8.一种控制照明组件的方法，包括：经由可扩散光源输出照射；经由被引导光源将标准样本光束提供到光电检测器；基于被引导光源的第一流明输出测量和被引导光源的第二流明输出测量来确定光电检测器校准因数，校准因数指示在第一流明输出测量和第二流明输出测量之间的时间段上的光电检测器劣化；以及调整照明组件的被提供给可扩散光源的驱动电流以便补偿光电检测器的劣化。9.根据权利要求8所述的方法，其中进行输出包括：经由可扩散光源输出照射，其中可扩散光源包括一个或多个固态光源。10.根据权利要求8所述的方法，其中进行提供包括：经由被引导光源将标准样本光束提供至光电检测器，其中被引导...

【专利技术属性】
技术研发人员：M李，Q戴，K陈，
申请(专利权)人：奥斯兰姆施尔凡尼亚公司，
类型：发明
国别省市：美国,US