[发明专利]用于确定驱动值以驱动照明装置的方法和驱动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定驱动值以将照明装置驱动为期望亮度和 颜色的方法。本发明还涉及一种用于确定驱动值以驱动照明装置的相 应驱动器。

背景技术

近来，在提高发光二极管(LED)的亮度方面已取得了很大进步。 因而，LED已变得足够亮且廉价，从而用作例如照明系统中的光源，比 如颜色可调整的灯、直视型液晶显示器(LCD)以及前投影显示器和背 投影显示器。

通过混合不同颜色的LED，能够生成任意数量的颜色，例如白色。 可调整颜色的照明系统典型地通过使用大量原色来构造，而在一个示 例中使用三原色红、绿和蓝。所生成光的颜色由所用的LED是哪些以 及混合比来确定。为了生成“白色”，所有三种LED颜色必须以合适 的混合比来接通。

LED照明系统通常采用稳定电源来对LED供电。在LED驱动器的领 域中，已知的是通过把脉宽调制(PWM)驱动电流用作LED的电源来控 制LED。脉宽调制(PWM)包括向LED供给基本恒定的电流达特定时间。 时间或脉宽越短，则观看者将观看到所得到的光的亮度越低。人眼对 其在一段时间内接收的光进行整合，因而即使经过LED的电流可能生 成相同光水平(light level)而不管脉冲持续时间如何，眼睛还是会 觉得短脉冲比较长的脉冲“更暗”。

仅使用PWM的缺点在于，总以相同电流水平(current level)使用 LED，该电流水平可能不是最有效的电流水平，这意味着为了生成光会 浪费电力。一种用于驱动LED以实现亮度控制的更有效方式是引入一 个以上电流水平，能够以所述一个以上电流水平利用PWM来驱动LED。 典型的LED性能特性取决于LED所汲取的电流量。最佳效率可能以比 出现最大亮度时的水平更低的电流来获取。LED典型地被驱动至它们最 高效的工作电流之上以提高LED所发出的亮度同时维持合理的预期寿 命。因而，当PWM信号的最大电流值可以是可变的时候，能够提供提 高的效率。例如，如果所期望的光输出低于最大所需输出，则可以减 少电流和/或PWM信号宽度。

在US2003/0214242A1中公开了一种用于控制多个白色LED的 亮度的系统的示例。在所公开的系统中，LED被布置为显示器、比如液 晶显示器(LCD)的背光。在工作期间，背光的亮度通过脉冲宽度调制 以及通过借助于D/A转换器细分参考驱动电压以把背光驱动成大量的 离散电平来控制。然而，这样的系统不适合于驱动包括多个不同颜色 LED的照明装置，因为幅度的偏移也会导致显著的色移(color shift)。

WO 2006/069002公开了一种用于在相当大范围的不同饱和度或不 同色温生成两种或更多种不同颜色或色温的光的方法和设备，其中提 供光亮度补偿。在一个示例中，照明设备包括一个或多个LED以生成 两种或更多种不同颜色或色温的光并且被配置成提供光亮度补偿以便 至少部分地减轻“亥姆霍兹-科耳劳奇(Helmholtz-Kohlrausch)”效 应，其将不同亮度的感受建模为不同颜色或色温，尽管光亮度是相同 的。

发明目的

因此，需要一种用于确定驱动值以将照明装置驱动为期望亮度和 颜色的改进方法，更具体而言，需要克服或至少缓解当以多个电流幅 度水平驱动包括至少两种颜色的多个LED的照明装置时色移的问题。

发明内容

上述目的可以通过如权利要求1所限定的用于确定驱动值以将照 明装置驱动为期望亮度和颜色的新颖方法以及如权利要求8所限定的 用于确定驱动值以驱动照明装置的相应驱动器来满足。所附从属权利 要求限定了根据本发明的有利实施例。