用于控制照明设备的输出的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种控制照明设备输出的方法，该照明设备包括发射至少一种颜色光的ＬＥＤ阵列。该阵列具有单色ＬＥＤ组，其中每组由至少一个ＬＥＤ构成。对于每个ＬＥＤ组，该方法包括下述步骤：通过第一滤光器以及通过第二滤光器对ＬＥＤ组所发射的光进行光谱过滤；对来自所述第一滤光器和所述第二滤光器的经过光谱过滤的光进行检测并且产生相应的第一和第二响应信号，其中所述第一和第二响应信号的电平与检测到的经过光谱过滤的光的相应量相关；以及根据所述第一和所述第二响应信号对所述ＬＥＤ组的光输出进行控制，其中所述第一和第二滤光器的滤光器特性至少部分地不重叠。本发明专利技术还涉及用于执行该方法的对应的控制系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种控制照明设备输出的方法，该照明设备包括发射至少一种颜色的LED的阵列，该阵列包括单色LED组，其中每个组包 括至少一个LED。
技术介绍
基于发射红色、绿色和蓝色(RGB)光的二极管(LED)的照明设 备产生各种颜色的光，当这些各种颜色的光被适当组合时产生白光。 由RGB组合产生的其他颜色也被优选用于某些应用中。RGB LED照明 设备用于例如LCD背面照明、商用冷冻装置照明以及白光照明。通过基于LED的照明设备的照明有很多困难，因为单独的RGB LED 的光学特性随着温度、正向电流和老化而变化。此外，必须相同的单 独的LED的特性也变化。更特别地，它们对于相同的LED制造方法随 着批次以及制造商的不同而变化很大。因此，从基于RGB的LED照明 设备发射的光的质量可能变化很大，并且在没有适当的光输出控制系 统的情况下可能得不到白光的所希望的颜色和所需要的光强度。US6， 630， 801公开了一种包括红色、绿色和蓝色LED光源的LED 照明设备，每个LED光源由独立的驱动器所驱动的多个LED构成。每 个LED光源发射的光由相应的经过过滤的光电二极管和未过滤的光电 二极管检测。对于每个LED光源来说，响应信号与色度坐标相互关联。 根据每个LED光源的色度坐标和所希望的混合色光的对应坐标之间的 差别调整驱动相应的LED光源的正向电流。虽然在一定程度上补偿RGB LED照明设备的变化的LED性质，但是这种方法不能将光谱移位、光谙 增宽和强度变化区别开来。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供一种用于控制LED照明设备光输出的方法 和装置，其可以减轻现有技术的上述不足。根据本专利技术，这个目的通过权利要求1限定的方法和权利要求2 0限定的控制系统来实现。本专利技术以下述认识为基础两个光镨过滤的光敏元件与关于彼此 适当设计和适当设计成LED照明设备的假定光谱的滤光器一起使用， 提供确定实际检测到的光语的参数的可能性，所述参数用于以准确方 式控制LED照明设备。因此，根据本专利技术的一个方面， 一种控制照明设备光输出的方法， 其中该照明设备包括发射至少一种颜色光的LED阵列，该阵列包括单 色LED组，其中每个组由至少一个LED构成，对于每个LED组，该方 法包括下述步骤-通过第一滤光器以及通过第二滤光器对所发射的光进行光谱过滤；-对来自所述第一滤光器和所述第二滤光器的经过光谱过滤的光 进行检测并且产生相应的第一和第二响应信号，其中所述第一和第二 响应信号的电平与检测到的经过光谱过滤的光的相应量有关；以及-根据所述第一和所述第二响应信号对所述LED组的光输出进行 控制，其中所述第一和第二滤光器的滤光器特性至少部分不重叠，并且 所述笫一和所述第二滤光器的滤光器特性至少部分地覆盖由LED组所 发射的光的光谱的不同部分。语句"根据所述第一和第二响应信号"解释为"通过至少"，即， 可能有与所述响应结合使用的更多信息。根据权利要求3和4限定的方法的实施例，LED照明设备光输出控 制分别使用由响应信号计算得到的LED组光谱的峰值波长和FWHM (半 高全宽)。根据权利要求5中限定的方法的实施例，在其基础上估计 LED光i普。对于这个估计，优选地假定LED光i普的形状并且用于计算所 述估计的光谱。然后可以使用LED光镨用于确定LED组的色点。在控 制LED组的输出以便于更准确地获得所希望的色点(例如与使用者进 行的输入相关联的)时，这个信息是有用的。产生用于控制调整的基础的另一种方法是如权利要求8所限定 的，仅确定响应信号电平之间的比率。根据权利要求10限定的方法的实施例，控制包括例如通过调整 LED组的一个LED或多个LED的驱动电流，或者通过改变LED组的温度，或者二者兼有，直到响应信号之间已经达到预定关系，将LED光 谱朝向更长或更短波长移动。这还称为固定光谱不动。可以以不同的 方式确定这个关系，例如通过比较或者通过计算响应电平之间的比率。LED组光谱固定在第 一和第二滤光器的光谱特性之间的中间位置 或者在另一个特定光谱位置处。应当注意语句"在光谱特性之间的中 间位置，，当然取决于所使用的滤光器的类型，这将在下面进一步解释 说明。根据该方法的实施例，不同滤光器类型以及滤光器类型的组合都 是可能的。然而，典型的组合是低通滤光器和高通滤光器，具有不同 光谱响应的两个带通滤光器，或者具有不同光谱响应的两个窄带滤光器。根据权利要求17限定的方法的实施例，滤光器是法布里-珀罗标 准器。因为它们的窄带响应，与宽带滤光器相比，它们对杂散的周围 光不太敏感。在这个实施例中，可以通过改变形成法布里-珀罗标准器 中的共振腔的介电质层的厚度或折射率来调整滤光器，来选择不同的 窄带组合。使用滤光器响应的更高共振还允许单个滤光器被用在可见 光谱的不同部分中。根据权利要求18限定的方法的实施例，另外地，检测LED组的总 强度。这增大了以光谱对称法检测LED组的光强度的变化的能力。此外，可以通过结合如上述所获取的总强度和色点的知识控制用 于LED组的占空因数。由于典型地LED是脉沖的，所以占空因数是脉沖持续时间和脉沖周期之间的比率。当多种颜色被组合时，通过适当 控制单个LED组设置所希望的混合色点，包括单独设置它们的占空因 数。使用两个经过光谱过滤的光电探测器以及一个未经过过滤的光电 探测器，其中这两个经过光谱过滤的光电探测器被适当地设计与LED 光源的预定光谱相关，本专利技术还提供都在检测到的光镨的半高全宽、 检测到的光谱的峰值波长位置和强度方面实际发射的即检测到的光镨 和预定的光谱之间的偏差的可能性。本专利技术还提供在不需要预定光谱 的细节知识而只具有LED输出的大体光谱形状的知识的情况下，测定 检测到的光镨的半高全宽、检测到的光镨的峰值波长位置和强度。根据本专利技术的另 一个方面，提供用于控制照明设备输出的控制系统，其中照明设备包括发射至少一种颜色的LED阵列，该阵列包括单 色LED组，其中每个组由至少一个LED构成。对于每个LED组来说， 该系统包括-设置成接收从LED组发射的光的第一光镨滤光器和第二光谱滤 光器；-与所述第一光谱滤光器光学连接的第一光电探测器，与所述第 二光谱滤光器光学连接的第二光电探测器，其中所述第一和所述第二 光电探测器设置成检测分别已经通过所述第一和所述第二光谱滤光器 的经过光谱过滤的光并且设置成分别产生第一和第二响应信号，其中 所述笫一和第二响应信号的电平与相应量的检测到的经过光谱过滤的 光相关；以及-控制装置，与所述笫一和第二光电探测器连接并且设置成根据 所述第一和第二响应信号控制所述LED组的光输出，其中所述第一和 第二滤光器的滤光器特性至少部分地不重叠。这个系统设置成执行上述方法，并且呈现出相应的优点。 应当注意在本专利技术的范围内，峰值波长和FWHM的确定可以基于两 信号。，'；w 、 。 >: i 土一、' ；" 、 。 、 a本专利技术的这些和其他方面、特征以及优点将从后面描述的实施例 中更加明显并且参考后面描述的实施例对其进行阐明。 附图说明图1是根据本专利技术的控制系统的实施例的示意方框图。 图2a - 2e和3示意地显示了说明在根据本专利技术的方法的实施例中 可能发生并且被处理的不同光谱情形的光谱图。图4是说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制照明设备输出的方法，该照明设备包括发射至少一种颜色光的ＬＥＤ阵列，该阵列包括单色ＬＥＤ组，其中每组由至少一个ＬＥＤ构成，对于每个ＬＥＤ组，该方法包括下述步骤：－通过第一滤光器以及通过第二滤光器对ＬＥＤ组发射的光进行光谱过滤；－对来自所述第一滤光器和所述第二滤光器的经过光谱过滤的光进行检测并且产生相应的第一和第二响应信号，其中所述第一和第二响应信号的电平与检测到的经过光谱过滤的光的相应量有关；以及－根据所述第一和第二响应信号对所述ＬＥＤ组的光输出进行控制，其中所述第一和所述第二滤光器的滤光器特性至少部分地不重叠。

【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：EJ梅杰，R德克，E蒂默林，PHF多伦伯格，M温特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]