LED照明设备以及用于随着温度、驱动电流和时间的变化而校准和控制LED照明设备的方法技术

提供了照明设备以及用于校准和控制照明设备中的个别LED以便随着驱动电流、温度的变化以及随着所述LED老化的时间而获得所述设备的期望光通量和色度的方法。在一些实施例中，所述照明设备可以包括磷光体转换LED，所述磷光体转换LED被配置成用于为所述照明设备发出照明，其中，从所述磷光体转换LED发出的所述照明的光谱包括具有第一峰值发射波长的第一部分以及具有不同于所述第一峰值发射波长的第二峰值发射波长的第二部分。在这种实施例中，提供了多种方法，所述方法用于校准和控制所述磷光体转换LED光谱的每一个部分，如同所述磷光体转换LED是两个单独的LED。本文中还提供了一种包括一个或多个发射器模块的照明设备，所述一个或多个发射器模块具有改进的热特性和电特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】LED照明设备以及用于随着温度、驱动电流和时间的变化而校准和控制LED照明设备的方法
技术介绍
1.
本专利技术涉及包括多个发光二极管(LED)的照明设备，并且更具体地涉及照明设备以及用于校准和控制照明设备中的个别LED以便随着驱动电流、温度的变化以及随着LED老化的时间而获得设备的期望光通量和色度的方法。本文中还提供了一种包括一个或多个发射器模块的照明设备，所述一个或多个发射器模块具有改进的热特性和电特性。2.相关技术的说明以下描述和示例仅作为背景提供并且旨在揭露被认为与本专利技术有可能相关性的信息。未必旨在承认或不应当解释为承认以下信息中的任何信息构成对本文中所要求保护的主题的可取得专利的特性有影响的现有技术。在许多不同的市场中，使用LED(发光二极管)来进行照明的灯和显示器变得越来越流行。相比如白炽灯泡或荧光灯泡等传统光源，LED提供许多优点，包括低功耗、长寿命、无危险材料、以及针对不同应用的附加特定优点。当用于进行一般照明时，LED提供机会来调整颜色(例如，从白色到蓝色、到绿色等)或色温(例如，从“暖白色”到“冷白色”)，从而产生不同的照明效果。尽管LED相比常规光源具有许多优点，但是LED的一个缺点是其输出特性(例如，光通量和色度)随着驱动电流、温度的变化以及随着LED老化的时间而变化。这些效果在将许多不同颜色的发射LED组合到单个封装件中的多颜色LED照明设备中尤其明显。多颜色LED照明设备的示例是这样的多颜色LED照明设备：在所述多颜色LED照明设备中，两种或更多种不同颜色的LED被组合到同一封装件内以便产生白光或近白光。市场上存在许多不同类型的白光灯，其中一些组合了红色、绿色和蓝色(RGB)LED，红色、绿色、蓝色和黄色(RGBY)LED，磷光体转换白色和红色(WR)LED，RGBWLED等。通过将不同颜色的LED组合到同一封装件内，并使用不同的驱动电流来驱动不同颜色的LED，这些灯可以被配置成用于生成宽色域的颜色点或范围为从“暖白”(例如，大致2600K-3700K)到“中性白”(例如，3700K-5000K)到“冷白”(例如，5000K-8300K)的相关色温(CCT)内的白光或近白光。一些多颜色LED照明设备还使得能够将照明的亮度和/或颜色改变至特定的设定点。当被设定至标准化色度图上的特定调光水平和色度设置(或颜色设定点)时，这些可调节照明设备应当都产生相同的颜色和显色指数(CRI)。色度图绘制了人眼在色度坐标和光谱波长方面可以感知到的颜色的色域。所有饱和色的光谱波长分布在所勾勒的空间(被称为人类视觉的“色域”)的边缘周围，所述空间包括人眼所感知的所有色调。色域的弯曲边缘被称为光谱轨迹并且与单色光相对应，每一个点都表示单个波长的纯色调。色域的下部分上的直边缘被称为紫色线。尽管这些颜色在色域的边界上，但是它们在单色光中没有对等物。欠饱和颜色出现在图的内部，白色和近白色在中心附近。在1931CIE色度图中，依据色度坐标(x，y)来绘制人类视觉的色域中的颜色。例如，峰值波长为625nm的红色(R)LED的色度坐标可以是(0.69，0.31)、峰值波长为528nm的绿色(G)LED的色度坐标可以是(0.18，0.73)、并且峰值波长为460nm的蓝色(B)LED的色度坐标可以是(0.14，0.04)。沿着黑体轨迹的色度坐标(即，颜色点)服从普朗克方程E(λ)＝Aλ-5/(e(B/T)-l)。黑体轨迹上或附近的颜色点提供色温范围在约2500K与10,000K之间的一系列白光或近白光。通常通过混合来自两个或更多个不同颜色的LED的光从而实现这些颜色点。例如，可以混合从图1中所示出的RGBLED中发出的光，从而产生色温范围在约2500K至约5000K的基本上白色的光。尽管照明设备通常被配置成用于产生沿着黑体曲线布置的白色温或近白色温(比如，约2500K至5000K)，但是一些照明设备可以被配置成用于产生个别LED(例如，RGB)形成的色域18(三角)内的任何颜色。组合光的色度坐标(例如，针对3000K白光，(0.437，0.404))限定了设备旨在进行操作的目标色度或颜色设定点。在一些设备中，可以通过变更向个别LED供应的驱动电流比率来改变目标色度或颜色设定点。通常，可以通过调整向发射LED中的一个或多个发射LED供应的驱动电流水平(在电流调光中)或占空比(在PWM调光中)照明设备的目标色度。例如，包括RGBLED的照明设备可以被配置成用于通过增大向红色LED供应的驱动电流并减小向蓝色和/或绿色LED供应的驱动电流从而产生“更暖”白光。由于调整驱动电流还影响照明设备的流明输出和温度，所以必须仔细地校准和控制目标色度，以便确保实际色度等于目标值。大多数现有技术照明设备无法提供用于控制照明设备的颜色的准确校准和补偿方法。一些现有技术照明设备还提供调光能力，即，除了(或代替)颜色调节以外，改变发射LED中输出的亮度或光通量的能力。在大多数情况下，通过调整驱动电流水平(在电流调光中)或向所有发射LED供应的驱动电流(在PWM调光中)的占空比来改变调光水平，从而供应目标调光水平。然而，调整所供应的驱动电流改变了照明的色度，并且这种色度改变因不同LED设备和不同调光方法而不同。例如，RGBLED照明设备的色度可能随着驱动电流水平和占空比的变化而相当显著地变化，而磷光体转换白色LED照明设备的色度更加一致。为了维持一致的目标色度，必须通过一系列目标调光水平来仔细地校准一系列目标色度值。在实践中，由于温度的改变和随着LED老化的时间，现有技术照明设备产生的流明输出和色度经常不同于目标调光水平和目标色度设置。通常，温度的改变影响所有磷光体转换LED和非磷光体转换LED的流明输出和色度。虽然现有技术设备可以执行某种水平的温度补偿，但是由于它们无法认识到温度不同程度地影响不同颜色的LED的流明输出和色度，所以它们无法提供准确结果。此外，这些现有技术设备无法解释磷光体转换LED产生的照明的色度偏移，所述色度偏移由磷光体老化而产生。因此，这些现有技术设备无法在工作条件下以及在LED照明设备的使用期内维持照明设备的期望光通量和期望色度。仍然需要改进的照明设备以及用于校准和补偿LED照明设备内的个别LED的改进方法，以便随着温度的变化、驱动电流的变化以及随着LED老化的时间而准确地维持照明设备的期望光通量和期望色度。在多颜色LED照明设备中(因为不同颜色的LED不同程度地受温度和老化的影响)以及在使得能够通过调整向LED中的一个或多个LED供应的驱动电流来改变目标调光水平和/或目标色度设置的可调节照明设备中(因为驱动电流的改变内在地影响照明设备的流明输出、颜色和温度)尤其保证了这种需要。
技术实现思路
以下对照明设备以及用于校准和控制照明设备的方法的各种实施例的描述不应当以任何方式被解释为限制所附权利要求的主题。根据一个实施例，本文中提供了一种用于校准发光二极管(LED)照明设备中的个别LED从而使得可以随着驱动电流、温度的变化以及随着LED老化的时间而维持设备的期望光通量和期望色度的方法。通常，本文中所描述的照明设备可以包括多个发射LED或者多个发射LED链以及至少一个专用光电检测器。为了简单起见，术语“LED”将在本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于校准照明设备的方法，所述照明设备至少包括第一发光二极管(LED)和光电检测器，所述方法包括：使所述照明设备经受第一环境温度；向所述第一LED连续地施加至少三个不同的驱动电流，从而产生三个或更多个不同亮度水平的照明；从所述第一LED在所述至少三个不同的驱动电流中的每一个驱动电流下所产生的照明中获得多个光学测量结果，其中，所述多个光学测量结果包括光通量和色度；从所述光电检测器中获得多个电测量结果，其中，所述多个电测量结果包括多个光电流以及正向电压，所述多个光电流是由所述第一LED在所述至少三个不同的驱动电流中的每一个驱动电流下所产生的照明在所述光电检测器上感生的，并且所述正向电压是在测量每一个感生光电流之前、期间或之后在所述光电检测器两端测量的；以及将所述获得步骤的结果存储在所述照明设备内，以便在所述第一环境温度下校准所述第一LED。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.25 US 14/314,451;2014.06.25 US 14/314,482;1.一种用于校准照明设备的方法，所述照明设备至少包括第一发光二极管(LED)和光电检测器，所述方法包括：使所述照明设备经受第一环境温度；向所述第一LED连续地施加至少三个不同的驱动电流，从而产生三个或更多个不同亮度水平的照明；从所述第一LED在所述至少三个不同的驱动电流中的每一个驱动电流下所产生的照明中获得多个光学测量结果，其中，所述多个光学测量结果包括光通量和色度；从所述光电检测器中获得多个电测量结果，其中，所述多个电测量结果包括多个光电流以及正向电压，所述多个光电流是由所述第一LED在所述至少三个不同的驱动电流中的每一个驱动电流下所产生的照明在所述光电检测器上感生的，并且所述正向电压是在测量每一个感生光电流之前、期间或之后在所述光电检测器两端测量的；以及将所述获得步骤的结果存储在所述照明设备内，以便在所述第一环境温度下校准所述第一LED。2.如权利要求1所述的方法，其中，通过向所述光电检测器施加非工作驱动电流来在所述光电检测器两端测量所述正向电压中的每一个正向电压。3.如权利要求2所述的方法，其中，施加到所述光电检测器上的所述非工作驱动电流范围在约100μA与约1mA之间。4.如权利要求1所述的方法，其中，在测量每一个感生光电流之前、期间或之后，所述方法进一步包括：向所述第一LED施加非工作驱动电流以及测量在所述第一LED的阳极与阴极之间产生的正向电压。5.如权利要求4所述的方法，其中，施加到所述第一LED上的所述非工作驱动电流范围在约0.1mA与约10mA之间。6.如权利要求1所述的方法，进一步包括：使所述第一LED经受不同于所述第一环境温度的第二环境温度；以及重复以下步骤：向所述第一LED连续地施加至少三个不同的驱动电流；从所述第一LED在所述至少三个不同的驱动电流中的每一个驱动电流下所产生的照明中获得多个光学测量结果；从所述光电检测器中获得多个电测量结果；以及存储所述获得步骤的结果，以便在所述第二环境温度下校准所述第一LED。7.如权利要求6所述的方法，其中，所述照明设备包括多个LED，所述多个LED包括所述第一LED，并且其中，针对所述多个LED中的每一个LED执行所述方法。8.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少三个不同的驱动电流包括基本上等于与所述第一LED相关联的最大驱动电流的第一工作驱动电流、基本上小于所述第一工作驱动电流的第二工作驱动电流、以及基本上小于所述第二工作驱动电流的第三工作驱动电流。9.如权利要求1所述的方法，其中，所述照明设备包括附加光电检测器，其中，所述方法进一步包括：从所述附加光电检测器中获得多个电测量结果，其中，所述多个电测量结果包括多个光电流以及多个正向电压，所述多个光电流是由所述第一LED在所述至少三个不同的驱动电流中的每一个驱动电流下所产生的照明在所述附加光电检测器上感生的，所述多个正向电压是在测量每一个感生光电流之前、期间或之后在所述附加光电检测器两端测量的。10.如权利要求9所述的方法，其中，所述第一LED是磷光体转换LED，其中，所述磷光体转换LED产生的照明在所述光电检测器上感生的所述多个光电流与所述磷光体转换LED的光谱的第一部分相对应，其中，所述磷光体转换LED产生的照明在所述附加光电检测器上感生的所述多个光电流与所述磷光体转换LED的所述光谱的第二部分相对应，并且其中，所述第一部分和所述第二部分包括基本上不同的峰值波长。11.一种照明设备，包括：多个发光二极管(LED)链，所述多个LED链被配置成用于为所述照明设备产生照明；光电检测器，所述光电检测器被配置成用于检测所述多个LED链中的每一个LED链产生的照明；LED驱动器和接收器电路，所述LED驱动器和接收器电路被配置成用于：当所述LED链经受第一环境温度时，以每次一个LED链的方式向所述多个LED链中的每一个LED链连续地施加至少三个不同的驱动电流，以便产生不同亮度水平的照明；测量所述多个LED链中的每一个LED链在所述至少三个不同的驱动电流中的每一个驱动电流下所产生的照明在所述光电检测器上感生的光电流；在测量每一个感生光电流之前、期间或之后测量在所述光电检测器两端产生的正向电压；并且重复以下步骤：向所述LED链中的每一个LED链连续地施加至少三个不同的驱动电流；测量在所述光电检测器上感生的光电流；以及当所述LED链经受不同于所述第一环境温度的第二环境温度时测量在所述光电检测器两端产生的正向电压；接口，所述接口被配置成用于接收光通量测量结果和色度测量结果，当所述LED链经受所述第一和第二环境温度时，在接收到所述多个LED链中的每一个LED链在所述至少三个不同的驱动电流中的每一个驱动电流下所产生的照明之后，通过外部校准工具来测量所述光通量测量结果和所述色度测量结果；以及存储介质，所述存储介质被配置成用于将针对所述多个LED链中的每一个LED链而获得的所述光电流、正向电压、光通量、和色度测量结果存储在校准值表内。12.如权利要求11所述的照明设备，其中，存储在所述存储介质内的所述光电流、正向电压、光通量、和色度测量结果包括测量值和计算的系数。13.如权利要求11所述的照明设备，其中，针对每一个LED链，所述校准值表包括：第一多个光电流值，所述第一多个光电流值是当所述LED链经受所述第一环境温度并且所述至少三个不同的驱动电流被连续地施加到所述LED链上时在从所述LED链中接收到照明之后从所述光电检测器中获得的；第二多个光电流值，所述第二多个光电流值是当所述LED链经受所述第二环境温度并且所述至少三个不同的驱动电流被连续地施加到所述LED链上时在从所述LED链中接收到照明之后从所述光电检测器中获得的；以及多个正向电压值，所述多个正向电压值是在测量每一个光电流值之前、期间或之后在所述光电检测器两端测量的。14.如权利要求11所述的照明设备，其中，针对每一个LED链，所述校准值表包括：第一多个光通量值，所述第一多个光通量值是当所述LED链经受所述第一环境温度时在向所述LED链施加所述至少三个不同的驱动电流之后从所述LED链中检测到的；以及第二多个光通量值，所述第二多个光通量值是当所述LED链经受所述第二环境温度时在向所述LED链施加所述至少三个不同的驱动电流之后从所述LED链中检测到的。15.如权利要求11所述的照明设备，其中，针对每一个LED链，所述校准值表包括：第一多个x色度值和第一多个y色度值，所述第一多个x色度值和所述第一多个y色度值是当所述LED链经受所述第一环境温度时在向所述LED链施加所述至少三个不同的驱动电流之后从所述LED链中检测到的；以及第二多个x色度值和第二多个y色度值，所述第二多个x色度值和所述第二多个y色度值是当所述LED链经受所述第二环境温度时在向所述LED链施加所述至少三个不同的驱动电流之后从所述LED链中检测到的。16.如权利要求11所述的照明设备，其中，针对每一个LED链，所述校准值表包括：第一多个u色度值和第一多个v色度值，所述第一多个u色度值和所述第一多个v色度值是当所述LED链经受所述第一环境温度时在向所述LED链施加所述至少三个不同的驱动电流之后从所述LED链中检测到的；以及第二多个u色度值和第二多个v色度值，所述第二多个u色度值和所述第二多个v色度值是当所述LED链经受所述第二环境温度时在向所述LED链施加所述至少三个不同的驱动电流之后从所述LED链中检测到的。17.如权利要求11所述的照明设备，其中，针对每一个LED链，所述LED驱动器和接收器电路被进一步配置成用于向所述LED链施加非工作驱动电流，并且在测量每一个感生光电流之前、期间或之后测量在所述LED链两端产生的正向电压。18.如权利要求17所述的照明设备，其中，针对每一个LED链，所述校准值表包括：第一多个正向电压值，所述第一多个正向电压值是当所述LED链经受所述第一环境温度时在向所述LED链施加所述非工作驱动电流之后在所述LED链两端测量的；以及第二多个正向电压值，所述第二多个正向电压值是当所述LED链经受所述第二环境温度时在向所述LED链施加所述非工作驱动电流之后在所述LED链两端测量的。19.如权利要求11所述的照明设备，其中，所述照明设备进一步包括附加光电检测器，所述附加光电检测器被配置成用于检测由所述多个LED链的子集产生的照明。20.如权利要求19所述的照明设备，其中，所述多个LED链的所述子集包括磷光体转换LED链和参考LED链。21.如权利要求20所述的照明设备，其中，所述磷光体转换LED链包括磷光体转换白色LED链，并且其中，所述参考LED链包括蓝色LED链。22.如权利要求20所述的照明设备，其中，所述LED驱动器和接收器电路被配置成用于：当所述LED链经受所述第一和第二环境温度时，测量所述磷光体转换LED链和所述参考LED链在所述至少三个不同的驱动电流中的每一个驱动电流下单独产生的照明在所述附加光电检测器上感生的光电流；并且在测量每一个感生光电流之前、期间或之后测量在所述附加光电检测器两端产生的正向电压。23.如权利要求22所述的照明设备，其中，所述光电流以及在所述附加光电检测器两端测量的正向电压作为测量值或计算的系数而被存储在所述存储介质内。24.如权利要求22所述的照明设备，其中，针对所述子集内的每一个LED链，所述校准值表包括：第一多个光电流值，所述第一多个光电流值是当所述LED链经受所述第一环境温度并且所述至少三个不同的驱动电流被连续地施加到所述LED链上时在从所述LED链中接收到照明之后从所述附加光电检测器中获得的；第二多个光电流值，所述第二多个光电流值是当所述LED链经受所述第二环境温度并且所述至少三个不同的驱动电流被连续地施加到所述LED链上时在从所述LED链中接收到照明之后从所述附加光电检测器中获得的；以及多个正向电压值，所述多个正向电压值是在测量每一个光电流值之前、期间或之后在所述附加光电检测器两端测量的。25.如权利要求11所述的照明设备，其中，所述接口是被配置成用于使用射频(RF)、红外(IR)光或可见光来进行通信的无线接口。26.如权利要求25所述的照明设备，其中，所述无线接口被配置成用于根据ZigBee、WiFi或蓝牙通信协议中的至少一者来进行操作。27.如权利要求11所述的照明设备，其中，所述接口是被配置成用于通过AC电源、专用导体或一组导体来进行通信的有线接口。28.一种用于控制照明设备的方法，所述照明设备包括多个发射发光二极管(LED)，其中，所述方法包括：向所述多个发射LED施加对应驱动电流，以便基本上连续地驱动所述多个发射LED产生照明；周期性地关断所述多个发射LED较短持续时间；在周期性地关断所述多个发射LED的所述较短持续时间期间，通过以每次一个LED的方式向每一个发射LED施加非工作驱动电流，测量当前在每一个发射LED两端产生的正向电压；以及使用在每一个发射LED两端测量的所述正向电压、向每一个发射LED供应的所述对应驱动电流、将在多个不同温度下的正向电压和驱动电流与色度进行相关的已存储校准值表、以及一种或多种插值技术来确定对每一个发射LED预期的色度值。29.如权利要求28所述的方法，其中，所述非工作驱动电流范围在约0.1mA与约10mA之间。30.如权利要求28所述的方法，进一步包括：监测所述照明设备的目标亮度设置和目标色度设置；以及仅当检测到所述目标亮度设置和所述目标色度设置中的至少一者的变化时才执行所述测量和确定步骤。31.如权利要求28所述的方法，其中，所述已存储校准值表包括与CIE1931XYZ颜色空间、CIE1931RGB颜色空间、或CIE1976LUV颜色空间相对应的色度校准值。32.如权利要求28所述的方法，其中，针对每一个发射LED，所述已存储校准值表包括：第一多个x色度值和第一多个y色度值，所述第一多个x色度值和第一多个y色度值是先前当所述发射LED经受第一温度时在校准阶段期间在向所述发射LED施加多个不同的驱动电流之后从所述发射LED中检测到的；第二多个x色度值和第二多个y色度值，所述第二多个x色度值和第二多个y色度值是先前当所述发射LED经受第二温度时在所述校准阶段期间在向所述发射LED施加所述多个不同的驱动电流之后从所述发射LED中检测到的；第一多个正向电压值，所述第一多个正向电压值是先前当所述发射LED经受所述第一温度时在向所述发射LED施加所述不同的驱动电流中的每一个驱动电流之前、期间或之后在向所述发射LED施加非工作驱动电流之后在所述发射LED两端测量的；以及第二多个正向电压值，所述第二多个正向电压值是先前当所述发射LED经受所述第二温度时在向所述发射LED施加所述不同的驱动电流中的每一个驱动电流之前、期间或之后在向所述发射LED施加非工作驱动电流之后在所述发射LED两端测量的。33.如权利要求32所述的方法，其中，针对每一个发射LED，所述确定色度值的步骤包括：通过在所述第一多个x色度值与所述第二多个x色度值之间进行插值来计算与在所述发射LED两端测量的所述正向电压相对应的第三多个x色度值；如果向所述发射LED供应的所述对应驱动电流不同于在所述校准阶段期间施加到所述发射LED上的所述多个不同的驱动电流之一，则生成所述第三多个x色度值之间的关系；以及根据所生成的关系来确定所述发射LED的与施加到所述发射LED上的所述对应驱动电流相对应的预期x色度值。34.如权利要求33所述的方法，其中，针对每一个发射LED，所述确定色度值的步骤进一步包括：通过在所述第一多个y色度值与所述第二多个y色度值之间进行插值来计算与在所述发射LED两端测量的所述正向电压相对应的第三多个y色度值；如果向所述发射LED供应的所述对应驱动电流不同于在所述校准阶段期间施加到所述发射LED上的所述多个不同的驱动电流之一，则生成所述第三多个y色度值之间的关系；以及根据所生成的关系来确定所述发射LED的与施加到所述发射LED上的所述对应驱动电流相对应的预期y色度值。35.如权利要求34所述的方法，其中，所述计算第三多个x色度值和第三多个y色度值的步骤各自包括：使用线性插值技术来在所述第一与第二多个x和y色度值之间进行插值。36.如权利要求34所述的方法，其中，所述生成关系的步骤包括：向所述第三多个x和y色度值应用更高阶插值，以便生成x和y色度与在所述发射LED两端测量的所述正向电压下的驱动电流之间的非线性关系。37.如权利要求34所述的方法，其中，所述生成关系的步骤包括：向所述第三多个x和y色度值应用分段线性插值，以便近似估计x和y色度与在所述发射LED两端测量的所述正向电压下的驱动电流之间的非线性关系。38.如权利要求34所述的方法，其中，所述生成关系的步骤包括：从LED制造商所提供的数据表中假设典型曲率。39.如权利要求34所述的方法，进一步包括：计算要实现所述照明设备的目标亮度设置和目标色度设置而需要从每一个发射LED中获得的相对光通量，其中，使用所述目标亮度设置、所述目标色度设置、根据所生成的关系确定的所述预期x色度值和所述预期y色度值来计算每一个发射LED的所述相对光通量。40.如权利要求39所述的方法，进一步包括：使用以下各项来确定实现针对每一个发射LED而计算的所述相对光通量所需要的驱动电流：在每一个发射LED两端测量的所述正向电压；所述已存储校准值表，所述表进一步将在所述多个不同温度下的正向电压和驱动电流与光通量进行相关；以及一种或多种插值技术；以及使用所确定的驱动电流来驱动每一个发射LED以产生具有计算的相对光通量的照明。41.如权利要求40所述的方法，其中，针对每一个发射LED，所述已存储校准值表进一步包括：第一多个光通量值，所述第一多个光通量值是先前当所述发射LED经受所述第一温度时在所述校准阶段期间在向所述发射LED施加所述多个不同的驱动电流之后从所述发射LED中检测到的；以及第二多个光通量值，所述第二多个光通量值是先前当所述发射LED经受所述第二温度时在所述校准阶段期间在向所述发射LED施加所述多个不同的驱动电流之后从所述发射LED中检测到的。42.如权利要求41所述的方法，其中，针对每一个发射LED，所述确定驱动电流的步骤包括：通过在所述第一多个光通量值与所述第二多个光通量值之间进行插值来计算与在所述发射LED两端测量的所述正向电压相对应的第三多个光通量值；如果针对所述发射LED而计算的所述相对光通量不同于所述第三多个光通量值之一，则生成所述第三多个光通量值之间的关系；以及通过从所生成的关系中选择与计算的相对光通量相对应的驱动电流来确定实现计算的相对光通量所需要的驱动电流。43.如权利要求42所述的方法，其中，所述计算第三多个光通量值的步骤包括：使用线性插值技术或非线性插值技术在所述第一与第二多个光通量值之间进行插值，并且其中，基于每一个发射LED的颜色来针对所述发射LED独立地做出所述线性插值技术与所述非线性插值技术之间的选择。44.如权利要求42所述的方法，其中，所述生成关系的步骤包括：向所述第三多个光通量值应用更高阶插值，以便生成光通量与驱动电流之间的非线性关系。45.如权利要求42所述的方法，其中，所述生成关系的步骤包括：向所述第三多个光通量值应用分段线性插值，以便近似估计光通量与驱动电流之间的非线性关系。46.如权利要求42所述的方法，其中，所述生成关系的步骤包括：从LED制造商所提供的数据表中假设典型曲率。47.一种照明设备，包括：多个发射发光二极管(LED)；存储介质，所述存储介质被配置成用于存储校准值表，所述校准值表针对所述多个发射LED中的每一个发射LED而将在多个温度下的正向电压和驱动电流与色度和光通量进行相关；LED驱动器和接收器电路，所述LED驱动器和接收器电路被配置成用于：向所述多个发射LED施加对应驱动电流，以便基本上连续地驱动所述多个发射LED产生照明；周期性地关断所述多个发射LED较短持续时间；以及在所述较短持续时间期间，以每次一个LED的方式向每一个发射LED施加非工作驱动电流，以便测量在每一个发射LED两端产生的工作正向电压；以及控制电路，所述控制电路被配置成用于判定所述照明设备的目标亮度设置或目标色度设置是否已经改变，并且如果是，则用于使用以下各项来确定实现所述目标亮度设置和所述目标色度设置所需要的新的对应驱动电流：在每一个发射LED两端测量的所述工作正向电压、所述校准值表、以及一种或多种插值技术。48.如权利要求47所述的照明设备，其中，每一个发射LED被配置成用于在不同峰值波长处产生照明。49.如权利要求47所述的照明设备，其中，所述非工作驱动电流范围在约0.1mA与约10mA之间。50.如权利要求47所述的照明设备，其中，存储在所述存储介质内的所述校准值表包括与CIE1931XYZ颜色空间、CIE1931RGB颜色空间、或CIE1976LUV颜色空间相对应的色度校准值。51.如权利要求47所述的照明设备，其中，针对每一个发射LED，所述校准值表包括：第一多个x色度值和第一多个y色度值，所述第一多个x色度值和第一多个y色度值是先前当所述发射LED经受第一温度时在校准阶段期间在向所述发射LED施加多个不同的驱动电流之后从所述发射LED中检测到的；第二多个x色度值和第二多个y色度值，所述第二多个x色度值和第二多个y色度值是先前当所述发射LED经受第二温度时在所述校准阶段期间在向所述发射LED施加所述多个不同的驱动电流之后从所述发射LED中检测到的；第一多个正向电压值，所述第一多个正向电压值是先前当所述发射LED经受所述第一温度时在向所述发射LED施加所述不同的驱动电流中的每一个驱动电流之后在向所述发射LED施加非工作驱动电流之后在所述发射LED两端测量的；以及第二多个正向电压值，所述第二多个正向电压值是先前当所述发射LED经受所述第二温度时在向所述发射LED施加所述不同的驱动电流中的每一个驱动电流之后在向所述发射LED施加非工作驱动电流之后在所述发射LED两端测量的；第一多个光通量值，所述第一多个光通量值是先前当所述发射LED经受所述第一温度时在所述校准阶段期间在向所述发射LED施加所述多个不同的驱动电流之后从所述发射LED中检测到的；以及第二多个光通量值，所述第二多个光通量值是先前当所述发射LED经受所述第二温度时在所述校准阶段期间在向所述发射LED施加所述多个不同的驱动电流之后从所述发射LED中检测到的。52.如权利要求51所述的照明设备，其中，针对每一个发射LED，所述控制电路被进一步配置成用于：通过在所述第一多个x色度值与所述第二多个x色度值之间进行插值来计算与在所述发射LED两端测量的所述工作正向电压相对应的第三多个x色度值；如果施加到所述发射LED上的所述对应驱动电流不同于在所述校准阶段期间施加到所述发射LED上的所述多个不同的驱动电流之一，则生成所述第三多个x色度值之间的关系；并且根据所生成的关系来确定所述发射LED的与施加到所述发射LED上的所述对应驱动电流相对应的预期x色度值。53.如权利要求52所述的照明设备，其中，针对每一个发射LED，所述控制电路被进一步配置成用于：通过在所述第一多个y色度值与所述第二多个y色度值之间进行插值来计算与在所述发射LED两端测量的所述工作正向电压相对应的第三多个y色度值；如果施加到所述发射LED上的所述对应驱动电流不同于在所述校准阶段期间施加到所述发射LED上的所述多个不同的驱动电流之一，则生成所述第三多个y色度值之间的关系；以及根据所生成的关系来确定所述发射LED的与施加到所述发射LED上的所述对应驱动电流相对应的预期y色度值。54.如权利要求53所述的照明设备，其中，所述控制电路被配置成用于通过使用线性插值技术来在对应于每一个发射LED的所述第一与第二多个x和y色度值之间进行插值从而计算所述发射LED的所述第三多个x和y色度值。55.如权利要求53所述的照明设备，其中，所述控制电路被配置成用于向所述第三多个x和y色度值应用更高阶插值，以便生成每一个发射LED的x和y色度与驱动电流之间的非线性关系。56.如权利要求53所述的照明设备，其中，所述控制电路被配置成用于向所述第三多个x和y色度值应用分段线性插值，以便近似估计每一个发射LED的x和y色度与驱动电流之间的非线性关系。57.如权利要求53所述的照明设备，其中，所述控制电路被进一步配置成用于计算要实现所述目标亮度设置和所述目标色度设置而需要从每一个发射LED中获得的相对光通量，并且其中，所述控制电路使用所述目标亮度设置和所述目标色度设置、以及根据所生成的关系所确定的所述预期x色度值和所述预期y色度值来计算每一个发射LED的所述相对光通量。58.如权利要求57所述的照明设备，其中，针对每一个发射LED，所述控制电路被进一步配置成用于使用以下各项来确定实现针对所述发射LED所计算的所述相对光通量所需要的驱动电流：在所述发射LED两端测量的所述工作正向电压、所述已存储校准值表、以及一种或多种插值技术。59.如权利要求58所述的照明设备，其中，所述驱动器电路被进一步配置成用于使用所确定的驱动电流来驱动每一个发射LED以产生具有计算的相对光通量的照明。60.如权利要求58所述的照明设备，其中，针对每一个发射LED，所述控制电路被进一步配置成用于：通过在所述第一多个光通量值与所述第二多个光通量值之间进行插值来计算与在所述发射LED两端测量的所述工作正向电压相对应的第三多个光通量值；如果针对所述发射LED而计算的所述相对光通量不同于所述第三多个光通量值之一，则生成所述第三多个光通量值之间的关系；以及通过从所生成的关系中选择与计算的相对光通量相对应的驱动电流来确定实现计算的相对光通量所需要的驱动电流。61.如权利要求60所述的照明设备，其中，所述控制电路被配置成用于通过使用线性插值技术或非线性插值技术在对应于每一个发射LED的所述第一与第二多个光通量值之间进行插值从而计算所述发射LED的所述第三多个光通量值，并且其中，基于每一个发射LED的颜色来针对所述发射LED独立地做出所述线性插值技术与所述非线性插值技术之间的选择。62.如权利要求60所述的照明设备，其中，所述控制电路被配置成用于通过以下方式来生成所述关系：向所述第三多个光通量值应用更高阶插值，以便生成每一个发射LED的光通量与驱动电流之间的非线性关系。63.如权利要求60所述的照明设备，其中，所述控制电路被配置成用于通过以下方式来生成所述关系：向所述第三多个光通量值应用分段线性插值，以便近似估计每一个发射LED的光通量与驱动电流之间的非线性关系。64.如权利要求60所述的照明设备，其中，所述控制电路被配置成用于通过从所述发射LED的制造商提供的数据表中假设典型曲率来生成所述关系。65.如权利要求47所述的照明设备，进一步包括锁相环(PLL)，所述锁相环被耦合至AC电源并且被配置成用于与所述AC电源的频率同步地产生定时信号，其中，所述定时信号被供应至所述LED驱动器和接收器电路，以便周期性地关断所述多个发射LED所述较短持续时间。66.如权利要求47所述的照明设备，进一步包括温度传感器，所述温度传感器被配置成用于检测所述多个发射LED周围的环境温度，并且其中，如果所述照明设备的所述目标亮度设置和所述目标色度设置没有改变，则所述控制电路被进一步配置成用于仅在所述环境温度变化指定量时确定实现所述目标亮度设置和所述目标色度设置所需要的所述对应驱动电流。67.一种用于控制照明设备的方法，所述照明设备包括光电检测器和多个LED链，其中，所述方法包括：基本上连续地向所述多个LED链施加驱动电流以便产生照明；测量响应于以每次一个LED链的方式由每一个LED链产生并且由所述光电检测器接收的所述照明而在所述光电检测器上感生的光电流，；通过向所述光电检测器施加非工作驱动电流来测量在所述光电检测器两端产生的正向电压；针对每一个LED链，通过向将在多个不同温度下的正向电压和光电流与驱动电流进行相关的已存储校准值表应用一种或多种插值技术来确定与在所述光电检测器两端测量的所述正向电压和当前施加到所述LED链上的所述驱动电流相对应的预期光电流值；以及针对每一个LED链，如果在所述预期光电流值与所述测量光电流之间存在差异，则调整当前施加到所述LED链上的所述驱动电流。68.如权利要求67所述的方法，进一步包括：周期性地关断所述多个LED链较短持续时间，其中，在所述较短持续时间期间，以每次一个测量在所述光电检测器上感生的所述光电流以及在所述光电检测器两端产生的所述正向电压。69.如权利要求67所述的方法，其中，所述调整所述驱动电流的步骤包括：通过将所述预期光电流值除以所述测...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·C·何，J·E·路易斯，D·J·克纳普，J·A·萨维奇，KL·常，M·马龙，
申请(专利权)人：凯特拉股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US