[发明专利]颜色受控光源以及对光源中的颜色生成进行控制的方法

说明书

技术领域

本发明涉及固态照明，更具体地涉及颜色受控光源，以及对光源中的颜色生成进行控制的方法。

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(color point)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)。

然而，当光探测器检测到输出自光源的光时，其可能被例如周围的日光和/或其他彩色LED的其他光源干扰。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，以及一种对光源的颜色生成进行控制的方法，其缓解了颜色控制中的上述干扰问题。

通过颜色受控光源来达到该目的，所述颜色受控光源包括：

-多个彩色光元件；

-用于检测光源的光输出并产生检测信号的探测器；以及

-根据所述检测信号以及光源的光输出的预定目标色点来产生到所述光元件的驱动信号的颜色控制单元，

-用于对每一个所述光元件的驱动信号进行单独特性调制的调制器；以及

-用于解调所述检测信号并通过识别每个单独特性来提取每一个所述光元件的光输出的每个实际值的解调器；

-其中所述颜色控制单元包括用于确定每个光元件的光输出的额定值以便获得所述目标色点的装置，和用于将所述提取到的实际值与所述额定值进行比较以及如果存在差，则调节所述驱动信号以将差最小化的装置，

其特征在于，

-所述驱动信号被实施脉冲宽度调制，并且所述调制器采用平衡码利用一连串矩形脉冲对所述驱动信号进行调制。

附属的从属权利要求对本发明的优选实施例进行了限定。

因此，根据本发明的一个方面，这里提供了一种颜色受控光源，其包括：多个彩色光元件，用于检测光源的光输出并生成检测信号的探测器，以及用于根据所述检测信号和光源光输出的预定目标色点来产生所述光元件的驱动信号的颜色控制单元。

所述光源进一步包括：用于对每个所述光元件的驱动信号进行单独特性调制(signature modulation)的调制器，和用于对检测信号进行解调，并通过识别每一个单独特性来提取每个所述光元件的光输出的每个实际值的解调器。颜色控制单元还包括用于确定每个光元件的光输出的额定值以获得所述目标色点的装置，以及用于将所述提取的实际值与所述额定值进行比较、以及如果存在差，调整所述驱动信号从而将差最小化的装置。

对每一个光元件的特性调制基本上允许识别来自单个光元件的真实/实际的所贡献(contributed)的光输出，并将之从总的光输出中提取出来。所以，来自于太阳或其他光源的任何环境光将不会使单个光元件的所测量强度失真。因此，为颜色控制单元提供了对每一个彩色光元件的光输出的更准确表示。这反过来又用于调节所需要的驱动信号，该驱动信号以精确的方式馈送至每一个光元件以对应于所期待的输出色点。

因此，本发明提供了对光源的每个单独颜色贡献的稳健而连续的确定，所确定的贡献不因其他明亮光源的干扰而受到影响。本发明可扩展至任意数量的原色。

使用光元件的单独的特性调制本身在Perkins等人在美国专利号6,542,270中公开。但是，其仅用于实现建筑物中光接收器的位置的确定，其中对用于房间照明的普通灯的输出光进行单独编码。因此，这是不同的技术领域。