控制光源的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一光输出（１１）的控制系统，用于实现一种检测该三色刺激值（３０ａ）的方法，该方法用来控制从以ＬＥＤ为基础的照明设备（１０）发出的光输出（１１）。该系统包括一个或多个滤波器／光电二极管的传感器，用来检测该光输出（１１）的第一组三色刺激值（３０ａ）和提供其表示信号。该信号被用于转换矩阵（３２）中，由此获得第二组三色刺激值（３０ａ）。该系统（６０）将该光输出（１１）作为该第二组三色刺激值（３０ａ）的函数来控制。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及照明设备的控制。本专利技术特别涉及三色刺激值(tri-stimulus value)的检测，以便对来自照明设备的照明光输出的反馈控制，该照明设备包括多个发出各种色光的发光二极管(LED)。以红LED，绿LED，和蓝LED(RGB LED)为基础的白光的产生在本
内是众所周知的。还知道，即使用同样的制造过程生产时，在一批产品中各个RGB LED的光学特性也可能是显著不同的，该LED的特性随正向电流，环境温度和老化而变化。因此，由每个以个别RGBLED为基础的照明设备所产生的白光的品质也将发生变化。这样，为了使以RGB LED为基础的照明设备所产生的白光品质的变化，即使不消除，也要减至最小，就需要建立一反馈系统和不断地将以该RGB LED为基础的照明设备的色(由标准量热系统，如CommissionInternational de l’Eclairage(CIE)1931色度坐标，所定义)和照明水平两者保持在标准水平上。因此，该反馈控制系统必须接收表示以RGB LED为基础的照明设备的实际色和实际照明水平的信号，以便控制该色温和该照明水平。包括滤波器和光电二极管的传感器可产生这样的信号用于该反馈控制系统，这与标准量热系统，如CIE 1931的xy色空间的调色功能相匹配。但是，这样的传感器在制造上是极端困难和很昂贵的，因而在商业上是不可行的。这样，在本专利技术之前，对于以RGB LED为基础的照明设备所要求的反馈系统的实现是不可能达到的。本专利技术涉及检测用来控制包括LED，特别是RGB LED的照明设备的三色刺激值的方法和系统。本专利技术的各方面都是新颖的，不明显的，而且具有各种优点。尽管这里掩藏的本专利技术的实际性质只有借助附录的权利要求才能确定，但某些特点却可简要地描述如下，这些特点都是这里公开的实施例的特征。本专利技术的第一种形式是控制从包括两个或多个发光二极管的照明设备发出的照明光输出的方法。检测该光输出的第一组三色刺激值。将该第一组三色刺激值转变成第二组三色刺激值。该第二组三色刺激值是表示一标准量热系统的特征。该光输出被当做该第二组三色刺激值的函数来控制。本专利技术的第二种形式是在光输出控制系统中选择地使用一组传感器的方法。对包括两个或多个发光二极管的照明设备发出的光输出的第一组三色刺激值和第一组xy坐标与流明进行测量。该标准色空间，如CIE 1931色空间，就是为此目的而使用的。该光输出的第二组三色刺激值被多个传感器所检测。转换矩阵的系数被当做第一组三色刺激值的函数来计算。当该转换矩阵包含复数时，该传感器就被拒绝(reject)。当该转换矩阵是线性的时，该第一组xy坐标和流明与第二组xy坐标和流明被比较，该xy坐标和流明都是由该转换矩阵在第二组三色刺激值上的应用决定的。当该第一组xy坐标和流明与该第二组xy坐标和流明之间的差分误差超过最大误差极限时，该传感器就被拒绝。当该转换矩阵是线性的而且第一组xy坐标和第二组xy坐标之间的该差分误差在该最大误差极限以内时，该传感器组就被使用在光输出控制系统中。本专利技术的第三种形式是一用来控制包括一个或多个发光二极管的照明设备的照明光输出的系统。该系统包括多个传感器和一控制器。该传感器可运作来检测该光输出的第一组三色刺激值和向该控制器提供多个表示该第一组三色刺激值的信号。该控制器可运作来将第一组三色刺激值转换成第二组三色刺激值和作为该第二组三色刺激值的函数来确定该光输出的一组xy坐标和流明。本专利技术的前述的形式和其它的形式，特点和优点都将从下述的一些优选实施例的详细描述，并结合附图阅读而成为显而易见。该详细描述和附图仅只是本专利技术的例证说明，而不是本专利技术的限制和范围，该限制和范围由附录的权利要求和其等效条款所规定。附图说明图1A是按照本专利技术的转换技术的流程图；图1B是说明实现图1A的转换技术的一典型转换的方框图；图1C是按照本专利技术的一传感器选择程序的一个实施例的流程图；图2A是按照本专利技术的光源检测系统的一个实施例的方框图；图2B是按照本专利技术的图2A所示光源检测系统的运作程序的一个图1A图示出按照本专利技术的一转换技术20，而图1B图示出该技术20的原理。参看图1A和图1B，制造与给定精度的标准量热系统的色调节函数匹配的传统滤波器/光电二极管的传感器33是困难的，因而这种滤波器/光电二极管的传感器33是不可能从市场上获得来直接检测标准量热系统的三色刺激值和色度坐标。转换技术20克服了这个问题。在技术20的步骤S22时，用来将标准量热系统30转换成一等效的量热系统31，它具有可用来被某些，不一定是全部，传统的滤波器/光电二极管传感器33检测的色调节函数。在一个实施例中，量热系统30是一国际照明委员会(CIE)的色测量系统，用色调节函数表示，包括一三色刺激值30a和一xy坐标与流明30b。此外，量热系统31是一以RGB LED为基础的色测量系统，用一与三色刺激值30a和xy坐标和流明30b等效的三色刺激值31a和xy坐标和流明31b表示。按下述方程(1)该转换矩阵32可表示为＝T3XM·MX3·inv{(T3XM·MX3)}(1)其中，T是一转换矩阵32；X，Y和Z是该系统30的三色刺激值30a；而R，G和B是系统31的三色刺激值31a；M是测量样品数，它大于或等于3。运作来提供表示三色刺激值31a或其可接受的近似值的滤波器/光电二极管的传感器33是在技术20的步骤S24获得的。在一个实施例中，实施如图1C所示的传感器的选择程序40以便适当选择具有需要工作能力的滤波器/光电二极管的传感器33。另外参看图1C，在程序49的步骤S42期间，三色刺激值30a和xy坐标及流明30b被确定。在一个实施例中，光输出11是从多个以RGBLED为基础的照明设备10发出的，因此三色刺激值30a和xy坐标与流明30b可用传统的分光计测量。在程序40的步骤S44期间，N个数目的滤波器/光电二极管的传感器33被运作来检测以RGB LED为基础的照明设备10发出的光输出，以便提供表示三色刺激值31a和xy坐标与流明31b的信号。在程序40的步骤S46上，转换矩阵32的系数可由执行方程来确定，其方法是将在步骤S42测量的三色刺激值30a和在步骤44检测的三色刺激值31a用作矩阵22的输入值。下面的表1说明了涉及五(5)个以RGB LED为基础的照明设备在步骤S42和S44上的典型测量，和由三个滤波器/光电二极管的传感器33所检测的三色刺激值31a的平均值表1 从表1得到的转换矩阵22的系数为8.7823-2.935 3.1918＝5.4023 4.5093-2.0497×10-32.6367-9.3567 23.9657在程序40的步骤S48上，确定是否转换矩阵22是线性的，也就是，是否任何所得的系数都是复数。如果所得系数的任何一个都是复数，则在步骤S44上运作的滤波器/光电二极管的传感器33都被拒绝，程序40被终止。如果所得系数没有一个是复数，就象对表1的转换矩阵的例子一样，则程序40就进行到程序40的步骤S50，由此，每个个别的滤波器/光电二极管传感器33都被运作来检测从每个以多个RGBLED为基础的照明设备的光输出11，以便由此提供表示三色刺激值31a的信号。在程序40的步骤S52本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制由包括至少一个发光二极管的照明设备（１０）发出的光输出（１１）的方法，所述方法包括：－检测该光输出（１１）的第一组三色刺激值（３１ａ）；－将所述第一组三色刺激值转换成第二组三色刺激值（３０ａ），所述第二组三色刺激值（３０ ａ）是表示标准量热系统（３０）的特征；及－将该光输出（１１）作为该第二组三色刺激值（３０ａ）的函数来控制。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S穆图，AG范德西德，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]