[发明专利]用于聚集和检测照明装置发出的光的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及照明系统的领域，更具体地，涉及一种用于聚集和检测从一个或多个发光元件发出的光以提供包括照明反馈控制特征的方法和装置。

背景技术

半导体发光二极管(LED)和有机发光二极管(OLED)的开发方面的最新进展已使得这些固态设备适用于一般照明应用，这些应用包括(例如)建筑、娱乐和道路照明。同样，这些设备正在变得愈加可与诸如白炽、荧光和高强度放电灯的光源相比较。鉴于包括效率、低成本和独立调节光输出的色度和亮度的能力的若干原因，具有红色、绿色、蓝色、琥珀色的多色发光部件和/或其他有色LED以及具有各种色温的白色LED的发光体引起特别注意。

需要用LED技术解决的重要问题之一是设备特征(诸如，光输出、主波长和正向电压)的变化。这些参数波动是因为制造条件的变化。这些参数同样强烈依赖于温度。然而，可确定参数随温度的改变，温度依赖性对于每个颜色而言并非为统一的。为了使得这个情况更进一步地复杂，设备特征同样在LED的寿命周期期间改变。

为了控制基于LED的光源的光输出，必须精确地监控总的传送的光。此要求以来自每个光源的光强度的已知部分截断传感器中的一个或多个的方式来放置光传感器(例如，光电二极管或其他类型的光检测设备)。此外，感测到的光量必须足以确保用于反馈回路的运作的良好信噪比以控制光源的功能性。

例如，第6,741,351号美国专利披露了一种用于安置一个或多个红色、绿色或蓝色光电二极管以检测来自LED光源(包括红色、绿色和蓝色LED的阵列)的光的方法。从每个LED取样光的相等部分以用于精确监控总的光输出，使用反射元件改变从LED到光电二极管的光的方向来执行监控。通过脉冲调制LED并随后使用特殊光电二极管或与光电二极管组合的滤色器来顺序地测量个别颜色，以检测来自LED的光。然而，LED和光学部件的配置可导致LED与光电二极管之间的光学路径长度比较大，此可导致检测到的信号不精确。此外，此配置导致了光源的总尺寸比较大。

美国第6,803,732号专利披露了一种具有多个LED链的LED阵列，每个LED链具有至少一个LED且并联。LED阵列具有至少一个输出以用于将所产生的辐射反馈给电源单元。将至少一个参考LED链与所述LED链并联且提供感光组件，该感光组件检测参考LED链所发出的辐射。感光组件以依赖于参考LED链所产生的辐射的方式产生一个测量信号，该信号用于对电源单元提供反馈。

美国第6,498,440号专利披露了一种能够利用多个光源来产生所要结果色调且包括一个处理器、一个存储器和多个光源和一个检测器的照明器组件。所述存储器连接至所述处理器且储存数据和信息。多个光源中的每一个连接至所述处理器且产生不同颜色。处理器能够独立控制每个光源的强度以产生所要结果色调。检测器同样连接至处理器。检测器对处理器提供信息，该处理器在确定如何调节每个光源的强度时利用这些信息以提供所要结果色度。

美国第6,614,358号专利披露了一种理想地适用于具备光学反馈的流量控制(Traffic Control)信号以较佳通过检测来自集中于LED阵列上的扩散器的反向散射光来实现恒定光输出的固态光装置。控制逻辑允许单独驱动LED，且在设备的寿命过程中，使得其驱动特征随时间改变以确保在符合DOT标准的强度产生统一的光束。光学反馈同样建立与感测到的环境光的功能统一的光束强度等级以辨别白天和黑夜操作。

美国第20030087231号专利申请披露了一种控制提供给投影系统中的一个或多个发光二极管的功率的方法，包括测量来自一个或多个发光二极管的光输出。至少基于测量出的光输出，修改提供给发光二极管中的至少一个的功率。

美国第6,689,999号专利披露了一种发光二极管照明装置，该装置包括：用于提供固定直流电的电源；用于发光的发光二极管头；和用于调节所述头上的所述光输出的程度并补偿改变所述功率头中的所述光的作用的效率的控制器，藉此该控制器接收用于光学反馈稳定性、温度补偿和短期电流改变的检测的信号以调节所述光和效率。