[发明专利]用于测量多个光源中选定的单个光源的通量的方法和设备

说明书

技术领域

本发明总的涉及测量多个光源中的单个光源的通量，尤其涉及测量具有不同颜色的多个受控于PWM的LED光源中的LED光源的通量。

背景技术

用于提供多种颜色的照明系统通常包括多个光源，它们设置在彼此的环境中，每个光源提供单一的颜色。观察者体验到这些光源发出的光好像只包含一种颜色。所体验到的颜色取决于每个特定光源的颜色的相对强度。

在本领域中，光源的强度也称作通量，并且能够由流过该光源的电流量对其进行控制。该电流通常是在第一逻辑电平与第二逻辑电平之间交变的脉冲宽度调制电流或者另一个时间复用(time multiplexed)驱动。

然而，由于例如寿命或者温度的影响，作为光源电流的函数的通量的量可以改变。因此，为了在阵列中获得希望颜色的光，于是必须利用颜色传感器测量所生成的颜色值，或者测量每个单独的光源的通量。在后一种情况中，希望在没有其他光源影响的情况下测量单一的光源的通量。然而，当光源的强度受到脉冲宽度调制时，单个的光源通常在调制时间周期开始时全部发光，并且在不同时刻关闭。

因此，确定由一个单一的光源输出的通量的量变得困难，并且仅能够通过基于各种测量值计算这些量来间接地完成。

发明目的

本发明的目的是提供一种用于测量多个光源中选定的单个光源的通量的方法和设备，其中确定所述光源的通量更加容易和更加可靠。

发明内容

本发明提供了一种用于测量多个光源中选定的单个光源的通量的方法，其中每个光源受到相关脉冲宽度调制信号的控制，并且在相关光源发光的时间周期的第一端(extremity)处每个脉冲宽度调制信号具有第一逻辑电平间隔，以及在所述时间周期的剩余时间期间其具有第二电平间隔。一般而言，第一电平可以是逻辑高电平，而第二电平可以是逻辑低电平，但是也可以应用负逻辑。此外，该时间间隔的第一端可以一般是时间周期的开始，但也可以是其结束。根据本发明的方法包括：通过把在单个光源将被测量的第一逻辑电平间隔的相同端处具有第一逻辑电平间隔的所有光源的脉冲宽度调制信号的高电平间隔转移到时间周期的第二端，来时间反转(time inverting)所述脉冲宽度调制信号(通常这适用于所有光源的脉冲宽度调制信号)；以及测量该时间周期的第一端处选定的单个光源的通量。所要测量的单个光源的脉冲宽度调制信号未被时间转移(shifted)，并且如果未被测量的信号中的任意一个在该时间间隔的第二端处已经具有第一逻辑电平，则该信号的第一逻辑电平也不会被时间转移。因此，在时间周期的第一端处，例如在其开始时，在实施了根据本发明的方法之后，除了其通量必须进行测量的光源的具有第一逻辑电平(例如高电平)的信号之外，与光源有关的所有信号具有第二逻辑电平，例如低电平。例如当一个单独的光源未被测量时，其还可以在时间周期开始时发光，并且所有其他的单独的光源在未被测量时，可以在该时间周期结束时发光，反之亦然。清楚的是，在这种情况下，不必反转所有的单独的光源，而是仅反转在光源将被测量的相同端处发光的那些光源。

此外，可以将所要测量的光源的脉冲宽度调制信号时间转移到该时间周期的结束处。

本发明的重要优点在于测量单独光源的通量被有效地并以简单方式与其他光源分离。能够直接测量每个通量，而不必权衡或者分散其他通量。因此，该方法和设备变得更加可靠和简单。

该方法还可以包括连续选择第二光源以及重复上述步骤的步骤，可以重复该步骤直到测量了所有光源为止。其中，当光源具有连续地处于第一逻辑电平(例如高电平)的脉冲宽度调制控制信号时出现了问题。在这种情况下，反转脉冲宽度调制信号的步骤不会导致处于所述时间周期的第一端处的具有第二逻辑电平脉冲宽度调制信号的间隔。因此，根据本发明的方法可以包括步骤：在一定量的时间限制其第一逻辑电平间隔覆盖了全部时间周期的光源的第一逻辑电平间隔。该步骤能够实现测量多个光源中选定的单独光源的通量，同时至少一个光源具有全工作周期。通常，仅限制第一逻辑电平非常少量的时间，例如在所述时间周期的百分之0到百分之1之间。这样的间隔可能对于实施测量而言足够长，同时通量的差别非常小以至于不会被观察者注意到。

根据本发明的方法还可以包括步骤：将所有光源的第一逻辑电平间隔限制在时间周期的开始处，测量所述时间周期的第一端处的通量，以便通过从具有光源的测量值减去无光时的测量值来减少环境噪声的影响。