用于控制基于ＬＥＤ的照明系统的方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术揭示一种用于控制一基于发光二极管（ＬＥＤ）照明系统的技术，其包括以非重叠间隔来驱动构成该基于ＬＥＤ的照明系统的各单独光源，以便可响应所发出的光产生光源特定的反馈信号。然后，使用这些光源特定反馈信号来分别调节这些光源，以使所发出的光获得所需亮度及色度特性。

【技术实现步骤摘要】


技术介绍
发光二极管(LED)已激起了人们将其应用于照明的兴趣。不同于属于宽带黑体辐射器的白炽光源，LED所产生的光的光谱相对较窄，该光谱受用于制成该装置的半导体材料的带隙宽度的支配。一种使用LED来制作白色光源的方法是将红色、绿色及蓝色(RGB)LED相组合以产生混合(例如白色)光。当该种基于RGB的光源中每一种颜色的相对量稍有不同时，均会表现为在光中出现色移。在使用一基于RGB的光源来取代现有光源时，要求光的颜色受控且在设备使用期限内保持恒定。基于RGB的光源广泛应用于液晶显示器(LCD)的背光照明、商用冷藏设备照明、白光照明及其他应用。某些应用会要求较其他应用更精心地控制光谱内容，且不同的应用可能会期望具有不同的色温。为精心地控制光谱内容，有时使用反馈控制机理来修正各LED之间的差别。此等差别可能是因LED老化、温度波动或驱动电路偏移而引起。既便由名义上完全相同的工艺制成的各LED也会彼此相对之间稍有偏差。遗憾的是，随着显示面板尺寸的增大或显示面板包含有多个光源，光导设计变得日趋复杂，且精确反馈变得愈发成问题。当光导较大(当LCD面板或视窗玻璃尺寸很大时即为如此)时，保证在整个显示器中获得足够均匀的颜色均匀性将极具挑战性。此外，对于设计用于将光自多个光源传输至一反馈点的光导，要求精心设计导光板，以将光输出自每一光源耦合至该反馈点。
技术实现思路
本专利技术揭示一种用于控制基于发光二极管(LED)的照明系统的技术，其包括以不相交叠的间隔来驱动构成该基于LED的照明系统的各单独光源，以便可响应所发出的光产生光源特定反馈信号。然后，使用这些光源特定反馈信号来分别调节这些光源，以使所发出的光获得所需亮度及色度特性。根据光源特定反馈信号分别调节一基于LED的照明系统中的各光源，会提高整个照明系统中的颜色均匀性及一致性。在诸如LCD背光照明等应用中，颜色均匀性及一致性尤其重要。一根据该技术构造而成的系统包括若干反馈单元，以用于在与光源总成相关联的非重叠间隔内产生代表亮度及色度特性的反馈信号。一非重叠间隔与一反馈单元及一光源总成二者相关联。在与一光源总成相关联的非重叠间隔期间，一控制器会向该光源总成提供控制信号。该控制器会根据反馈来调节这些控制信号。附图说明图1绘示一实例性显示系统；图2为一与图1所示系统共同使用的实例性导光板的透视图；图3A及3B绘示一供用于图1所示系统中的控制器的各实例性组件；图4绘示一时序图，其中与图1中每一光源相关联的驱动值均为信号持续时间；图5A及5B为用于控制图1所示系统中亮度及色度特性的方法的流程图。在通篇说明中，相同参考编号可用于表示相同要件。具体实施例方式图1绘示一实例性显示系统100。该系统100包括一导光板110、反馈单元112-1至112-N(在下文中统称作反馈单元112)、光源总成114-1至114-N(在下文中统称作光源总成114)、及一控制器120。这些光源总成114分别包括驱动模块106-1至106-N(在下文中统称作驱动器106)及光源108-1至108-N(在下文中统称作光源108)。这些反馈单元112分别包括传感器模块102-1至102-N(在下文中统称作传感器102)及取样-保持模块104-1至104-N(在下文中统称作取样-保持模块104)。驱动器106用于以非重叠间隔来驱动光源108。传感器102可探测在非重叠间隔期间所发出光的亮度及色度特性，反馈单元112则响应于所探测的光而向控制器120提供光源特定反馈信号。控制器120用于根据这些光源特定反馈信号，在逐一光源基础上对提供至光源总成114的驱动信号进行调节。举例而言，系统100为一基于RGB的三色(“三原色”)系统。可将三原色调配至通常无法单独察觉的程度，在此基础上可使用三刺激值来描述三原色系统中的色光。三刺激值代表在一既定三原色系统中为调配一所需色调而需要的三种匹配光的强度。三刺激值可使用以下方程式来计算X=kΣλWx‾λRλ]]>Y=kΣλWy‾λRλ]]>Z=kΣλWz‾λRλ]]>其中Wxλ＝PλxλWyλ＝PλyλWzλ＝Pλzλk＝100/∑Wyλ相对光谱功率分布P8为在整个光谱中每恒定间隔波长的光谱功率与一固定参考值的比值。CIE配色函数x8、y8及z8为CIE 1931标准色度系统中的函数x(8)、y(8)及z(8)，或者CIE 1964补充标准色度系统中的函数x10(8)、y10(8)及z10(8)。CIE 1931标准色度观察者为一其配色特性对应于1°与4°场之间的CIE配色函数的理想观察者，而CIE 1964标准色度观察者为一其配色特性对应于场尺寸大于4°的CIE配色函数的理想观察者。反射比R8为在一其顶点位于所考虑平面上的既定锥体中所反射的反射通量与由受到照射的完全反射漫射面在同一方向上所反射的反射通量之比。辐射通量为以辐射形式发出、传输或接收到的功率。辐射通量的单位是瓦(W)。完全反射漫射面为一理想的各向同性漫射面，其反射比(或透射比)多于1。加权函数Wx8、Wy8及Wz8为相对光谱功率分布P8与特定的一组CIE配色函数x8、y8及z8的乘积。每一光源108均向导光板110提供光。在图1所示实例中，光源108为基于LED的光源。在安装基于LED的光源时应考虑的两个主要因素为 1) 每一颜色的LED均应与基于LED的光源的其他颜色充分混合，以使导光板显示混合光；及2) 该光源应在整个导光板中提供均匀的亮度。光源108可以一光源特定定时模式向导光板110提供光。通过以定时模式提供光，反馈单元112可提供关于其所关联的光源的反馈。在下文中将参照图4阐述一实例性定时模式。如上文所述，光源108具有配套传感器102，这些传感器102的定位方式使来自一光源(例如光源108-1)的光会由一配套的传感器模块(例如传感器模块102-1)接收到。出于例解性目的，使用虚线将导光板110划分成若干逻辑区域。逻辑区域的数量可取决于导光板110的尺寸及设计、光源108的光学特性(例如辐射图及亮度)、或其他因素。这些逻辑区域用于显示一光源(例如光源108-1)与一传感器模块(例如传感器模块102-1)之间的关联性。由于这些区域为逻辑区域，因而一或多个光源108可将光射入整个导光板110中，如图2所示。图2为一具有传感器模块201至202-N(在下文中统称作传感器202)及光源208-1至208-N(在下文中统称作光源208)的实例性导光板210的透视图。这些导光板210、传感器202及光源208分别类似于导光板110(图1)、传感器102(图1)及光源108(图1)。如在图2中以举例形式所示，每一传感器202均接收来自每一光源208的光。另一组件(未图示)可控制由哪一传感器202提供反馈或使用哪一反馈，如下文所述。另一选择为，可在实体上而非逻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于一基于发光二极管（ＬＥＤ）照明系统的控制系统，其包括：多个反馈单元，其用于产生代表亮度及色度特性的反馈信号；及一与所述多个反馈单元进行信号通信的控制器，其构造用于在相应的非重叠间隔期间向各光源总成提供驱动信号并根据来自所述多个反馈单元的反馈信号来调节所述驱动信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：廉凯文莱恩李，李俊作，加法尔里萨尔，
申请(专利权)人：安华高科技ECBUIP新加坡私人有限公司，
类型：发明
国别省市：SG[新加坡]