[发明专利]用于校正照明设备的光感测装置与感测方法

说明书

技术领域

本发明为一种用于校正照明设备的光感测装置与感测方法，特别 是通过调频的方式依序感测发光二极管的光强，借以为校正的根据。

背景技术

随着发光二极管渐渐发展成照明设备时，由多个发光二极管所产 生的照明质量也愈被重视，部分现有技术更通过侦测的机制自动或是 手动来调整对其所产生的色度(chromaticity)。

由于发光二极管的发光效能常常受到电路、驱动电流或是芯片彼 此的差异性，或是受到环境温度的改变而影响发光质量，而并非为一 个均匀亮度的光源，故有现有技术即提出利用侦测的方式，通过回馈 的讯息进行调整，以克服发光二极管作为照明设备的缺点。

技术如公元2000年10月3日公告的美国专利第6,127,783号所揭 露的LED照明设备的颜色平衡调整方法，由于照明使用的白光LED灯 具通常需要有红、绿、蓝等颜色的调制，而个别的LED芯片又是分开 处理的电路，所以需要有校正的机制来调整各色的输出，包括通过量 测输出的光与预设正确的值比较之后进行调整，藉以决定各LED芯片 的控制电力。

请参阅图1所示，其中所示的LED照明设备包括一个控制器17， 控制器17通过复数个调节器11调节各发光二极管10的电流与发光模 式，亦由电力转换装置18转换电力供应发光二极管10需用的电流， 发光二极管10可以分别为红、绿、蓝等颜色，再利用混光装置12调 合成白光。

为了达到调整的目的，图1中包括一个光传感器14，光传感器14 先量测光二极管10通过混光装置12所产生的光，将感测的讯号回馈 至控制器17，控制器17将光传感器14回馈的讯息与预设需要的值(由 外部控制16设定)比对，最后通过调节器11调整各发光二极管10的 电流。

另外于公元2002年12月17日公告的美国专利第6,495,964号则 进一步揭露利用瞬间提升驱动电流的方式补偿在开启与关闭各发光二 极管时产生发光不稳定的问题。此例同样利用一个光二极管 (photodiode)组成的传感器进行光强的量测，依序且周期性地量测各 光二极管，于感测同时，除了待感测光二极管开启之外，其它的光二 极管将被关闭，但是此极短的时间已足够进行比对与调节电流的动作。 然而，在开启与关闭各发光二极管的时候，在前后极短的时间内 将产生亮度不足或是不稳定的问题，故此现有技术则再通过额外的电 路于启闭之前后瞬间增加电流，藉以补偿输出的亮度。如图2所示， 横轴为时间，纵轴为电流，显示在关闭发光二极管那段时间之前后有 一小段电流突然增加的现象，如标号20突增电流的部分，即为通过瞬 间增加电流产生补偿的效果。

发明内容

有别于现有技术利用光二极管感测LED照明设备并藉以进行调节 的方式，或是更利用额外的电路产生亮度补偿的措施，本发明揭示一 种用于校正照明设备的光感测装置与感测方法，通过预留单示周期关 闭时间间隔的机制，产生更有效率的感测方法。

本发明主要是利用各通道调整频率来控制发光二极管，使光传感 器能在一定的时间内完整地接收到光强度，并依照特定的周期来切换 感测开关，除了能针对特定发光二极管进行光强的感测与参数调整， 亦不需要另外设置控制各发光二极管开关的电路，也不会产生因为发 光二极管开关而闪烁的问题。

本发明通过单一光感测单元感测复数个发光二极管的光强，所揭 露用于校正照明设备的光感测装置的较佳实施例包括有复数个发光二 极管，并电性连接复数个调节单元，用于调节输出至复数个发光二极 管的电流，另有光感测单元，用以接收发光二极管的光强，并将数据 传送至驱动控制器，此驱动控制器控制输出的电力与驱动频率，并电 性连接光感测单元，并以一开关单元切换光感测单元的开关，藉驱动 控制器同步化复数个发光二极管的初始基频，再依序调整各发光二极 管的频率，使光感测单元能于一预定时间感测到被调整的单一的发光 二极管，并将感测之光强度数据传送至该驱动控制器，该驱动控制器 依据各该发光二极管之通道的光强度与一预设的理想值的比对结果进 行校正，接着依序调变各该发光二极管至初始基频。此切换光感测单 元的开关单元能依据使用情况而改变开关周期。