受控制的彩光源制造技术

本发明专利技术涉及光源(1)，包括：至少两个半导体发光元件(21、22、23、24、210、211、212)，半导体发光元件(21、22、23、24、210、211、212)发出不同颜色的光。由半导体发光元件(21、22、23、24、210、211、212)发出的光至少部分地射入光导(3)，所射入的光从光导(3)横向地离开。半导体发光元件(21、22、23、24、210、211、212)的亮度可由电子控制单元(5)调节。光传感器(7设置用以接收由半导体发光元件(21、22、23、24、210、211、212)射入的光。控制器电子器件(5)包括光传感器(7)用于：累积累计时间间隔上的传感器信号；和比较累积的光传感器(7)的信号与目标值或目标范围，并响应于传感器信号与目标值或目标范围之间的差改变半导体发光元件(21、22、23、24、210、211、212)的亮度，并响应于传感器信号与目标值或目标范围之间的差或响应于目标值的改变来改变累计时间间隔。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】受控制的彩光源
本专利技术一般涉及基于LED的光源。更特别地，本专利技术涉及可以在亮度和/或色调方面被控制的可控制的彩光源。
技术介绍
LED光源被广泛用来提供节能和柔性的照明装置。相比气体放电灯，带有LED的光源的区别特点在于，它们更容易变暗等等。而且，利用不同颜色的LED的组合，可以调节几乎任何色调。而且，LED的特点也在于它们一般都具有高亮度的较小发光面。然而，根据不同的应用，也可能需要较大的发光面或漫射照明。为此目的，从现有技术已知采用将由LED生成的光散发的光导(光导)。例如，从WO2012/130497A1已知这样的LED照明装置。根据该现有技术，描述了一种LED照明装置，其包括两个分开的光导，该光导被设置成使得一个光导的相应端面面对着另一个光导的端面，并使得限定一个中间区域，其中，在操作状态下至少一个LED的辐射被通过与该中间区域相邻的设置的端面注入到光导中，并在该光导中引，导其中，光导的外周面区域包括：用于发出辐射的装置，该装置将在光导中引导的辐射反射到光导中，使得在操作状态下辐射通过光导而被从光导横向地发出。利用这样的设置，可以获得具有开口角的线形照明轮廓，其可对应于具有反射器的荧光灯管。LED和/或LED芯片具有与其相关联的电子评价和控制单元，其确定颜色位置和/或亮度，并与此相应地，将LED和/或LED芯片控制成使得对LED的某些操作条件进行调节。通过选择性地控制芯片的元件，实现所发出的辐射颜色混合。所以，LED并且因此照明装置可以发出任何期望颜色的光。但是，颜色的位置可以根据不同的环境条件，以及该LED的老化而变化。该变化不能被确定，因此将传感器设计用于测量辐射的强度及其颜色位置。通过在LED和LED芯片的控制中考虑这些值，可以实现由照明装置发出的幅射的可再现的和永久稳定的颜色位置(色点，colorlocation)以及可再现的和永久地稳定的强度。现在，从WO2012/130497A1所期望的是能够迅速地调节精确的颜色位置以及颜色位置中的期望的变化。如果，如在WO2012/130497A1中提出的使用集成在LED芯片上的光传感器，存在的问题是，例如，由于该设置使得不同比例的LED的发出光到达传感器，导致由传感器检测到的光具有不同发出的光的色调(色彩，hue)。另一方面，如果传感器放置在照明的室中，由于结构和美学的原因这将会造成烦扰。
技术实现思路
因此，本专利技术所基于的目的在于，提供一种基于具有光导与反射层的半导体光源的受控制的彩光源，其具有高效率，结构简单，可快速响应于颜色位置与强度的预设值，同时，在颜色位置与强度方面具有高精度，以最小化或避免不同光源之间的视觉差别。这个目的是通过权利要求1的主题来实现的。本专利技术的有利的实施例与改进在从属权利要求中给出。因此，本专利技术提供一种光源，其具有至少两个半导体发光元件，该半导体发光元件发出不同颜色的光，所述光源包括光导，由所述半导体发光元件发出的光至少部分地投射入所述光导。该光导构造成由所述半导体发光元件投射入的光从所述光导横向地离开。该光源还包括：适于调节所述半导体发光元件的亮度的电子控制单元，和光传感器，该光传感器被设置接收由所述半导体光源投射入所述光导并从所述光导横向地离开的光。所述电子控制单元和光传感器被构造用于：累积累计时间间隔上的传感器信号；和比较累积的光传感器的信号与目标值或目标范围，并响应于传感器信号与目标值或目标范围之间的差改变半导体发光元件的亮度。在本专利技术的上下文的意义内，术语“差”是指偏差，特别是数量中的差别或在传感器信号与目标值或目标范围之间的差异。因此，如果在传感器信号与目标值或目标范围之间存在差异，则根据本专利技术，将半导体光源的亮度作为该偏差量的函数而改变。累计时间间隔(integrationtimeinteral)优选为用于模拟信号积分的时间间隔。也可以对数字信号积分或取平均值。然而，在这种情况下，会产生附加的量化噪声，这对颜色控制的精确性是不利的。根据本专利技术的一个实施例，所述电子控制单元适于通过在偏差较大时设定较短的累计时间间隔而作为与目标值或目标范围的偏差的函数来改变累计时间间隔。这意味着，与差较小时相比在差较大时设定较短的累计时间间隔而响应于传感器信号与目标值或目标范围之间的差来改变累计时间间隔。根据本专利技术的又一个实施例，所述电子控制元件适于响应于目标值的变化来改变累计时间间隔。如果目标值变化，则在目标值或目标范围与一般是由电子控制单元调节为先前的有效目标或目标范围的传感器信号之间的差相应地改变。以上说明的这两个实施方案当然也可以组合。特别是在通过目标值或目标范围预限定的颜色位置非常大和迅速地变化时，该使用传感器值的控制甚至可以根据本专利技术的另一实施例暂时地完全关闭。在该情况下，颜色位置在半导体发光元件处通过使用存储值的各自的电源电流和/或电压而初始地大致调节。在此之后，又可以通过基于传感器值的反馈控制调节精确的颜色位置。从而，根据本实施例，电子控制元件适于在目标值或目标范围变化时基于存储值预调节半导体发光元件的亮度，然后基于传感器信号与目标值或目标范围的比较更精确调节颜色位置。由传感器对横向发出的光的捕捉首先确保了传感器实际上接收了由光源发出并在光导中混合的来自各个半导体发光元件的光。以这种方式，使得可以实现真正的颜色调节。通过调节传感器信号的累计时间，现在可以确保甚至用非常小的传感器信号来精确调节光源的颜色位置。从而，可以这样安装或放置传感器使得它收到非常少的光，因此，不干扰光源的照明领域，而不必放弃颜色位置的快速调节。如果期望颜色位置的快速、大的变化，本专利技术的光源初始可以用短的累计时间朝所期望颜色位置进行快速的大致调节，并且然后用由于较长的累计时间而相应更精确的光传感器的值来进行精确调节。为此，电子控制元件适于依据与目标值或目标范围之间的偏差来将累计时间间隔设定到10毫秒和5秒之间的范围内，优选15毫秒和3秒之间的范围内的值。根据一个示例性实施例，累计时间间隔连续地变化或在20毫秒到2秒之间的至少两个阶段地变化。通常仅当很多的光线落在传感器上时才能满足对颜色位置变化的快速响应以及对颜色位置高精度调节的要求。相反，本专利技术同时允许对变化请求的高精度和快速响应。为了光源的高效率，优选地，设置有反射元件，该反射元件设置成将从所述光导横向发出的光的一部分反射。由于本专利技术现在即使在传感器上的光强度非常低时也允许精确调节颜色位置，所述光传感器现在可设置成接收从所述光导横向发出并通过所述反射元件的光。由于本专利技术的控制的累计时间的适配，反射元件可设计成所传送的光的比例很小。这对于实现光源的高效率有利。因此，根据本专利技术的另一实施例，所述反射元件设计为使得小于20％，优选至多5％的入射到所述反射元件的光通过所述反射元件。从而，传感器只接收入射在反射元件上的很小一部分的光。然而，优选地，为了实现足够好的灵敏度，至少在光传感器检测光的范围内，反射元件传送大于2％的光。为了光源的紧凑结构，优选的是，所述反射元件由所述反射层形成，该反射层绕所述光导的周边的一部分延伸。以这种方式，因为反射层和光导形成一个单元，该光源的横向尺寸可以保持较小。为了实现来自各个半导体光源的光在光传感器捕捉的光中的良好混合，进一步有利的是，由光传感器接收的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光源(1)，包括：‑至少两个半导体发光元件(21、22、23、24、210、211、212)，所述半导体发光元件(21、22、23、24、210、211、212)发出不同颜色的光，其中，所述光源(1)包括：‑光导(3)，由所述半导体发光元件(21、22、23、24、210、211、212)发出的光至少部分地射入所述光导(3)，所述光导(3)配置成使得由所述半导体发光元件(21、22、23、24、210、211、212)投射入的光从所述光导(3)横向地离开；其中所述光源(1)进一步包括：‑通过其可以调节所述半导体发光元件(21、22、23、24、210、211、212)的亮度的电子控制单元(5)；以及‑光传感器(7)，其被设置以接收由所述半导体光源(21、22、23、24、210、211、212)投射入所述光导(3)并从所述光导(3)横向地离开的光；其中所述电子控制单元(5)被构成为与光传感器(7)用于：‑累积累计时间间隔上的传感器信号；和‑比较累积的光传感器(7)的信号与目标值或目标范围，并响应于传感器信号与目标值或目标范围之间的差改变所述半导体发光元件(21、22、23、24、210、211、212)的亮度，并响应于传感器信号与目标值或目标范围之间的差或响应于目标值的改变来改变累计时间间隔。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.22 DE 102013112906.41.一种光源(1)，包括：-至少两个半导体发光元件(21、22、23、24、210、211、212)，所述半导体发光元件(21、22、23、24、210、211、212)发出不同颜色的光，其中，所述光源(1)包括：-光导(3)，由所述半导体发光元件(21、22、23、24、210、211、212)发出的光至少部分地射入所述光导(3)，所述光导(3)配置成使得由所述半导体发光元件(21、22、23、24、210、211、212)投射入的光从所述光导(3)横向地离开；其中所述光源(1)进一步包括：-通过其可以调节所述半导体发光元件(21、22、23、24、210、211、212)的亮度的电子控制单元(5)；以及-光传感器(7)，其被设置以接收由所述半导体发光元件(21、22、23、24、210、211、212)投射入所述光导(3)并从所述光导(3)横向地离开的光，沿在所述光传感器与所述光导的端面之间的纵向延伸方向保持一距离；其中所述电子控制单元(5)被构成为与光传感器(7)用于：-累积累计时间间隔上的传感器信号；和-比较累积的光传感器(7)的信号与目标值或目标范围，并响应于传感器信号与目标值或目标范围之间的差改变所述半导体发光元件(21、22、23、24、210、211、212)的亮度，并响应于传感器信号与目标值或目标范围之间的差或响应于目标值的改变来改变累计时间间隔。2.根据权利要求1所述的光源，其特征在于，所述电子控制单元(5)适于通过与差较小时相比在差较大时设定较短的累计时间间隔而响应于与目标值或目标范围之间的差来改变累计时间间隔。3.根据权利要求1或2所述的光源(1)，其特征在于，所述电子控制单元(5)适于通过缩短累计时间间隔并随后阶段性地或者连续地再延长累计时间间隔来响应于目标值或目标范围的变化。4.根据权利要求3所述的光源(1)，其特征在于，所述电子控制单元(5)适于响应于与目标值或目标范围之间的差来将累计时间间隔设定到10毫秒至5秒的范围内的值。5.根据权利要求4所述的光源(1)，其特征在于，所述电子控制单元(5)适于响应于与目标值或目标范围之间的差来将累计时间间隔设定到15毫秒至3秒的范围内的值。6.根据权利要求1或2所述的光源(1)，其特征在于，所述电子控制单元(5)适于通过基于存储的值预调节所述半导体发光元件(21、22、23、24、210、211、212)的亮度并然后基于传感器信号与目标值或目标范围之间的比较更精确地调节颜色位置来响应于目标值或目标范围的变化。7.根据权利要求1或2所述的光源(1)，其特征在于，还包括反射元件(9)，该反射元件设置成将从所述光导横向发出的部分的光反射，其中，所述光传感器(7)设置成接收从所述光导横向发出并通过所述反射元件(9)的光。8.根据权利要求7的光源(1)，其特征在于，所述反射元件(9)由反射层(91)形成，该反射层绕所述光导的周边的一部分延伸。9.根据权利要求7的光源(1)，其特征在于，所述反射元件(9)设置为具有嵌入的光散射粒子的硅涂层的形式，所述粒子具有大于二的折射率。10.根据权利要求7所述的光源(1)，其特征在于，所述反射元件(9)设计为使得大于2％的入射到所述反射元件(9)的光通过所述反射元件(9)。11.根据权利要求7所述的光源(1)，其特征在于，所述反射元件(9)设计为使得小于20％的入射到所述反射元件(9)的光通过所述反射元件(9)。12.根据权利要求7所述的光源(1)，其特征在于，所述反射元件(9)设计为使得至多5％的入射到所述反射元件(9)的光通过所述反射元件(9)。13.根据权利要求8-12中的任一项所述的光源(1)，其特征在于，所述反射元件(9)设计为至少部分地漫反射，以及散射在所述光导(3)中传导的光，使得散射、从而漫反射的光从所述光导(3)横向地离开。14.根据权利要求1或2所述的光源(1)，其特征在于，所述光传感器(7)设置成使得它接收在离所述光导的端面(31)沿所述光导的光传导方向测量的一段距离处横向发出的光，该距离对应于所述光导(3)的横向尺寸的至少两倍。15.根据权利要求14所述的光源(1)，其特征在于，所述光传感器(7)设置成使得它接收在离所述光导的端面(31)沿所述光导的光传导方向测量的一段距离处横向发出的光，该距离对应于所述光导(3)的横向尺寸的至少三倍。16.根据权利要求1或2所述的光源(1)，其特征在于，所述半导体发光元件(21、22、23、24、210、211、212)包括四色LED阵列，该LED阵列包括至少一个发红色光的LED，至少一个发绿色或黄色光的LED，至少一个发蓝色光的LED，和至少一个发白光的LED。17.根据权利要求1或2所述的光源(1)，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·韦尔芬，T·赖克特，A·迪特里希，A·哈曾比勒，B·布莱斯英格，M·T·斯普兹卡拉，M·克雷默，O·凯博，S·玛特泰斯，
申请(专利权)人：肖特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE