[发明专利]颜色受控光源和用于控制光源中颜色生成的方法

说明书

技术领域

本发明涉及固态照明，更特别地涉及根据权利要求1前序的颜色受 控光源，以及涉及根据权利要求12前序的用于控制光源中颜色生成的 方法。

背景技术

为了在固态照明中实现多色(例如不同的色温)光源，发出不同颜 色的光的发光二极管被用于一个设备中。这些LED在颜色空间中定义子 区域，以指示能够通过所有可能的线性组合来实现的色域。因此，可以 通过各个LED的信号输入对颜色空间的色谱中所期望强度的彩色光进 行控制。应该注意到，术语彩色光中也包括白光。

与传统的光源不同，由于结温的变化、电流、老化效应和LED的 装箱的原因，彩色LED将“色移”。随着由于温度和老化的原因，光输 出从预定义的色点(color point)开始变弱，光源的光输出的目标色点 将变得失真(distorted)。因此，光源的色点必须通过控制回路来稳定。

为了监测来自光源的光输出，普遍使用RGB传感器，或者具有与 标准观察器相同的灵敏度或逼近这些曲线的真色度传感器。可选地，可 能与一个或多个温度传感器一起使用一个或多个通量传感器(flux sensor)。为了能够确定来自单独LED或者颜色(也可以是一组LED) 的贡献，已经使用了滤波技术。因此，例如，分别探测原色(例如，红 色、绿色、和蓝色光)的三个不同“滤波的”光电探测器可以用来与一 个非滤波的光电探测器相结合。基于光电探测器的输出信号，光源的光 输出的被测色点已经被确定且与目标色点相比较，以便于调节LED的驱 动电流，如果必要的话。

然而，当光探测器探测到光输出时，可能存在来自例如周围的日光 和/或其他彩色LED的其他光源的干扰。因此，测量的颜色强度经常是 有缺陷的，并且不能单独代表来自光源本身中的LED的光输出。因此， 到控制回路的控制设备的反馈信号是不适当的。

发明内容

本发明的目的是提供一种光源和用于控制光源中颜色生成的方法， 其光减轻了颜色控制中以上提及的干扰问题。

该目的是通过根据权利要求1和12中所限定的根据本发明的颜色 受控光源来实现。所附的从属权利要求限定本发明的优选实施例。

因而，根据本发明的方面，提供一种颜色受控光源，其包括：

-多个彩色光元件；

-多个光电探测器，所述光电探测器的光谱特征是不同的，且一起 至少基本上覆盖所述光元件的整个光谱，所述光电探测器探测光源的光 输出，并产生相应的探测信号；以及

-颜色控制单元，其用于基于所述探测信号和光源的光输出的预定 目标色点产生所述光元件的驱动信号。

光源进一步包括：

-调制器，其用于对所述光元件中的每一个的驱动信号进行单独特 性调制(signature modulation)；以及

-解调器，其用于对所述探测信号进行单独特性解调，且从每个探 测信号中提取所述光元件中的每一个的光输出的每一个实际值。

颜色控制单元包括：

-用于基于所述实际值确定每个光元件的光谱输出的装置；

-用于确定来自所有光元件所述光谱输出的实际色点的装置；

-用于将所述目标色点与所述实际色点进行比较，且如果存在差则 调节所述驱动信号以便于使差最小化的装置。

因而，根据本发明，借助于用于确定光谱输出的装置来实现的对每 个光元件的实际光谱输出的精确确定与对来自每个单独光元件的对所 探测的输出光的贡献的精确识别相结合，这为光谱输出确定装置提供了 很好的测量方法。其他的优点是：所有的光元件可以同时接通，且对环 境光的敏感性非常低。附加地，需要指出的是，不需要LED的装箱信息 和制造商信息。

根据颜色受控光源的实施例，如权利要求2中所限定，调制器是扩 频调制器。扩频调制或者编码是发送多个共有信号的有效方法，且能够 以很低的错误率在接收器处探测到信号，这通常用在无线电发射中，且 已经示出了在当前光源中十分有用。

根据颜色受控光源的实施例，如权利要求3中所限定，调制器是 CDMA调制器，CDMA(即码分多址)有益地用于码调制驱动信号， 这提供了完全不同的单独码。如权利要求4中所限定的有益实施例应用 开-关键控(On-Off keying)或者双相调制。