[发明专利]通过色彩混合产生光

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过将由多个光源发射的光进行色彩混合来产生具有色域中预定色度值的光的方法。所述每一个光源发射具有原色的光，其中光源能够发射具有至少三种原色的光，并且至少第一和第二光源用来发射至少一种原色光。进一步地，本发明涉及一种通过色彩混合产生和发射具有色域中预定色度值的光的装置且涉及装置的有利应用。

背景技术

通过将原色进行色彩混合来产生具有色域中预定色度值的光(例如，白光)的方法在现有技术中是众所周知的。在本专利申请中，术语“色域”用于色彩空间中的二维区域，色度值通过将至少三个光源发射的不同颜色光进行色彩混合来获得，也即光源包括不同峰值和/或主波长。用诸如发光二极管(LEDs)、有机发光二极管(OLEDs)或激光器等的高效单色发光装置代替诸如灯泡等的传统光源的应用采用色彩混合的原理，以产生具有预定色度值的光。通常，通过控制每个光源(也即，每个LED)的运行状态，所产生的光可以调整到预定的色度值。然而，取决于诸如温度、电流、电压和/或强度等参数，发射原色光的光源(例如，LED)可以变化其色度值。因而，混合色光的色度值也发生变化。从欧洲专利申请EP1643 227 A2中已知一种发射具有恒定色度值的光的照明装置。这种照明装置使用发射原色光的第一和第二光源。为了发射通过色彩混合所产生的具有预定色度值的例如白光，上述欧洲专利申请公开了使用单传感器，用于测量每一个光源的强度，并借助于脉宽调制(PWM)调整由每一个光源发射的强度。由于工作周期中的恒定驱动电流或电压，使用PWM控制LED光输出具有LED发射具有大约恒定的色度的光的优点。一方面，LED的色度值随着LED温度的改变而变化。另一方面，对于像数字光学处理器(DLP)-面板这样借助于PWM产生灰度分辨率的显示应用，不可能使用PWM受控光源，因为这会对用PWM控制数字微镜装置(DMD)的DLP-面板的控制造成干扰。而且，LED的色度值取决于像电流、电压和/或温度这样的运行条件。这导致了由幅度调制所控制的LED色度值的不期望改变。用幅度调制来适应显示光源的强度常被期望用来改善暗图片的对比度和灰度分辨率，因为，例如PWM受控显示的灰度分辨率由PWM可能的最短电路时间限制。最后，用LED做光源的已知装置(例如，用于显示应用)的色域是可以改善的。

发明内容

因而，本发明的目的是提供一种通过将由多个光源发射的光进行色彩混合来产生具有色域中预定色度值的光的简单方法，而不会由运行条件改变而引起色度值偏移。

根据本发明的第一教导，上述目的是由在其中所述第一和所述第二光源发射具有不同峰值和/或主波长的光的方法来实现，其中，通过控制所述第一和所述第二光源的强度比将通过由所述第一和所述第二光源发射的光进行色彩混合所产生的原色的色度值调整到预定色度值，且通过色彩混合所产生的所述原色光的所述色度值通过与其他原色光源的光进行色彩混合来产生光。

本发明方法指出：光由在一种原色中具有不同峰值和/或主波长的所述第一和所述第二光源发射。这导致发射光的不同色度值。然而，具有一种原色的预定色度值的光可以由色彩混合来提供，其中调整所述第一和第二光源的强度比。由于所产生光的色度值只取决于所述第一和第二光源的强度比，所以控制这种比例可以提供光的预定色度值，所述预定色度值或多或少独立于每个单独光源的运行状态，也即运行条件的变化。如果原色的色度值保持恒定，简化了具有预定色度值的例如白光的产生。不过，原色的强度不得不调整，以达到预计的色度值。本发明方法的另一个优点是：每种单独原色的色度值可以调整到与应用所需的色域相关的优化值，因为可以选择所述第一和所述第二光源的不同主和/或峰值波长以及所述第一和所述第二光源的不同强度比。这显然可适用于所有的原色光，例如红色、绿色和蓝色。因此，可以将色域与应用需要几乎完全地匹配。最后，需要指出的是，本专利申请中，术语“原色”通常限定三原色红、绿和蓝(RGB)。然而，由于甚至可以使用像青色、红紫色和黄色这样的原色，所以也包括这些和其他的原色。

人眼的灵敏度在原色绿处具有最大限度，且朝向原色蓝和红递减。然而，红色或蓝色发光LED常常发射例如具有延伸超出应用所需色域的色度值的光。人眼通常对这些延伸的色度值具有较低的灵敏度。因而，照明或显示应用的整体效率及对色域的适应性可以由本发明的方法来改善，因为至少一种原色的色度值由专用光源强度比调整到相对于人眼具有更高效率的色度值。因此，可以降低例如显示应用的功耗，而同时可以增加上述显示应用的最大亮度。