本发明专利技术描述了一种ＬＥＤ阵列以及用于控制这种阵列的方法。该阵列包括一个或多个ＬＥＤ－光传感器组，其中光传感器测量相连ＬＥＤ的光输出。在本发明专利技术的一些方案中，光传感器带有滤光器，用于减弱波长不同于与该光传感器相连的ＬＥＤ所输出光波长的光。在本发明专利技术的一些方案中，ＬＥＤ－光传感器组至少部分的屏蔽于外界光。在本发明专利技术的一些方案中，提供了多个ＬＥＤ组，每个ＬＥＤ组输出具有不同频率的光，且每个ＬＥＤ组被控制用于提供所需的光输出。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及发光二极管(LED)阵列，包括但不限于用于监测和控制LED 阵列中的LED功率输出的布置。
技术介绍
技术上熟知地，LED输出亮度典型根据LED温度的变化而变化。通常，给 定一个恒定电流输入，随着温度升高，LED输出亮度降低。在恒定的电流驱动 下，输出亮度的进一步变化(通常是降低)通常认为是LED发生了退化。在一些应用中，LED输出的光亮度并不是关键，制造商给出的可达输出功 率是可信的。然而，在一些应用中，知道给定时间内特定LED提供的功率输出 是重要的。例如，在牙齿治疗中固化树脂的过程中，LED阵列的功率输出就很 重要。图1示出了用于监视LED输出的监测系统，用标号2表示。监测系统2包括 LED 4、远离LED的光敏管传感器6和控制电路8。在监测系统2的使用过程中， LED4的输出由光敏管传感器6测量，输出的相关数据转发给控制电路8。在监测 系统2的一个实例应用中，LED4的输出由控制单元8控制，以此来获取需要的输 出(通过光敏管传感器6探测)。监测系统2的优点是简单，但其存在许多缺陷。例如，监测系统2不适用于 对LED装置大小有要求的特殊应用，例如，当在牙齿和皮肤治疗上使用LED固化 树脂时，LED阵列与处理区域很近。并且，远端的光敏管传感器会接收外界光， 例如背景光和阵列中其它LED (如果存在的话)发出的光，这降低了测量的精 确度。此外，光探测器通常对一些波长的光敏感。从LED阵列中的单个发光LED6芯片中远程监测包含一个以上发射波长的LED阵列，会导致从每种LED芯片的光 输出测量混乱。例如，特定探测器想要探测第一波长的第一个LED发出的光的 光输出，但也可能探测到第二波长的第二个LED发出的光的光输出，而后者是 不需要探测的。LED阵列有许多应用，包括固化树脂或涂树脂，例如用在牙齿处理，在牙 齿治疗中凝胶体变白效果，通过使用UV光来杀菌和牙龋成像。虽然将LED阵列 用于上述目的已经为人们所熟，但现有设备上存在许多问题。LED阵列还有许多新的应用，例如用作多种照明应用的光源，例如娱乐照 明、建筑照明、医学或牙齿照明，在这些应用中，波长组成(颜色)的精确度 和波长的亮度很重要，并且简单低成本的方法也是优选的。在这样的应用中， 简单且可控性好的多波长(颜色)组合光源常常是重要的。降低光亮程度以及 按要求改变不同波长光的亮度也是重要的。若想有效的完成这种任务，需要有 效的光反馈。应注意的是，当混合不同光波以提供需要的颜色输出时，单色光 亮度的小变化会对混合色源的整体颜色产生很大的影响。在上述实例中，为了达到需要的光亮度，通常需要使用多个LED。 一种方 式是使用大封装LED,然而，这样的装置在许多应用中很难实现，例如在牙齿 应用中，装置必须用在病人的口中。 一个选择的方式是使用更小更低功耗的装 置，但是这导致使用时间更长。这没有吸引力例如，当在牙齿病人口中固化 树脂时提高治疗时间将没有吸引力。此外，在一些应用中，需要的效果(例如 治愈)除非达到门限功率级甚至给很长的作用时间，否则不会启动。为了从LED获得高密度功率级，人们想到在小区域范围内提供大量的LED。 典型地，LED会将5 20X的电能转化为光。这样，大约80 95%的电能转为热 量。显然，在小范围内使用大量的LED导致形成大量的热量，需要通过一些方 式进行处理。使用在该系统中的热管理系统导致增大整个装置的大小。在牙齿和医学或工业应用的其它应用中，使用LED阵列的其它一些问题是 需要符合功率级的相关标准。 一个方式是在使用前校准LED阵列，然而，这样设计不能在装置使用时同时改变装置的功率输出。这样，使用中无法确认LED 输出是否超出安全限制的等级。这个问题的一个解决方法是时常将装置脱离工 作以重新校准装置，但这种方法有时是不可行的，例如将装置脱离工作会对应 用的实施过程产生不利后果。另一个解决的方法是在低于相关规则或安全考虑 的功率级下运行装置，以确保使用中功率输出不会上升而到不安全或不合法的 等级。显然，这样设计将降低LED阵列的作用。
技术实现思路
本专利技术的装置和方法旨在解决在先技术的至少一些问题，和/提供替代在先 技术的装置和方法。本专利技术提供了一种LED阵列，包括多个LED、 一个或多个光传感器和一个或 多个滤光器，所述一个或多个光传感器与一个或多个所述LED连接，形成一个 或多个LED—光传感器组；每个光传感器组中的光传感器用于测量与其连接的 LED的光输出；所述一个或多个滤光器中的每一个连接所述LED—光传感器组中 的一个，每个滤光器用于减弱不同于与其连接的LED—光传感器组的LED波长输 出的光。在本专利技术的一个方案中， 一个或多个所述LED—光传感器组至少部分 对外界光屏蔽。外界光包括阵列中其它LED发出的光、背景光或与光传感器成 对的LED以外的光源发出的光。本专利技术还提供了一种LED阵列，包括多个LED和一个或多个光传感器，所述 一个或多个光传感器与一个或多个所述LED连接，形成一个或多个LED—光传感 器组；每个LED—光传感器组中的光传感器用于测量其连接的LED的光输出；一 个或多个所述LED —光传感器至少部分对外界光屏蔽。外界光包括阵列中其它 LED发出的光、背景光、或与光传感器成对的LED以外的光源发出的光。在本发 明的一个方案中，提供了一个或多个滤光器，所述一个或多个滤光器每个与所 述LED—光传感器组连接，每个滤光器用于减弱不同于与其连接的LED—光传感 器组的LED输出波长的光。如上所述，本专利技术的一些方案中包括一个或多个滤光器。通过使用滤光器，具有不同于LED—光敏管组的LED波长的外界光，在到达光敏管前被减弱。在并 非阵列中所有LED均输出同一波长光或LED —光敏管组关闭活只发出低亮度光 时，使用滤波器非常有利。在本专利技术的一些方案中，每个滤光器设于其连接的 光传感器的表面上。在一个选择的布置中，离散滤光器放置在相关LED—光传 感器组的LED和光传感器之间。在本专利技术的一个方案中，光传感器与LED阵列的LED集成在一起，如此一来 阵列中的LED和光传感器设在相同的封装内。在本专利技术另一个方案中，阵列中 的光传感器和LED作为相同电路装置的部分。在本专利技术的一个方案中，光传感器是光敏二极管。然而技术人员能意识到 其它合适的光传感器，在此不对适用的光传感器做进一步详细描述。本专利技术的一个方案中包括屏蔽部件，屏蔽部件有多种不同的结构。例如， 使用屏风。屏风部分屏蔽相关的LED—光传感器组，或全部屏蔽它们，这样LED 发出的光不脱离屏蔽的区域。在本专利技术的一个方案中，光传感器除了允许单个 LED发出光到光传感器的开口外，完全与装置的其它部分屏蔽。作为选择，LED 一光传感器组设在与所述阵列剩余部分相对的凹陷处。此外，光敏管有一个比 周围电路元件更薄的底层，光敏管位于阵列中的LED下面，这样一来，阵列中 LED—光传感器组中LED以外的其他LED收到的光得以降低。作为选择，LED—光传感器组被盖住。应注意的是，在本专利技术的一些方案 中，并不是所有的LED—光传感器组屏蔽为同样的宽度，显然， 一个或多个LED 一光传感器组可以一点都不被屏蔽。多个LED装在一个或多个底层的同一面上，这样LED—光敏管组的LED本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种ＬＥＤ阵列，包括多个ＬＥＤ，一个或多个光传感器和一个或多个滤光器，其特征在于，所述一个或多个光传感器与一个或多个所述ＬＥＤ连接，形成一个或多个ＬＥＤ－光传感器组；每个ＬＥＤ－光传感器组中的光传感器用于测量其连接的ＬＥＤ的光输出；所 述一个或多个滤光器中的每一个连接所述ＬＥＤ－光传感器组中的一个，用于减弱波长输出不同于其所连接的ＬＥＤ－光传感器组中ＬＥＤ所发光波长的光。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：加雷思琼斯，肯尼思勃德，加雷思彼得埃文斯，
申请(专利权)人：恩飞斯有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]
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