[发明专利]用于驱动半导体照明装置的方法和用于实施该方法的色彩调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于驱动半导体照明装置的方法，其中，照明装置包括带有至少两种不同色彩的半导体光源，并且其中，为了调整半导体照明装置的色坐标，借助于调节法或者算法来调整半导体光源的亮度。本发明还涉及一种用于实施所述方法的色彩调节装置。

背景技术

色温是用于光源的色彩印象的度量。色温尤其能够定义为黑体的、普朗克辐射体的温度，所述色温属于所述辐射源的特定的光色。具体而言，所述色温能够是温度指示，所述温度指示在相同的亮度和在确定的观察条件的情况下最接近要描述的色彩（CCT；“correlated colourtemperature相关色温”,最相似的色温）。在色度图（例如CIE1931图）中，这种照明类型的白点属于光源的每个色温。具有相同色温的辐射体的光的光谱分布能够是极其不同的（所谓的“同色异谱光源”）。同色异谱光源的光能够具有连续的光谱或者局限于狭窄的光谱带。色彩再现指数说明在借助光源照明的情况下的色彩再现的质量。

光色能够定义为由光源发射的光的光谱成分。可见光引起色刺激。光色能够由每个特定波长的分散的各个色彩组成，或者由多个波长或波长范围的混合组成，或者由特定光谱范围的所有波长的光的连续的混合组成。当所述光如太阳光或者白炽灯的源于白炽体的光时，所述光能够具有连续的光谱。因此，其光谱遵循普朗克（黑色）辐射体的定律。因此，光色能够通过连续光谱的最大值的波长来确定并且与以开尔文为单位测量的相应的色温相关联，所述色温与辐射的白炽体的温度相同。光色借助远红外热辐射在绝对零点以上就已经直接开始。温度越高，发射的波长就越短并且因此最大值就变得“越蓝”。

在经由尤其是发光二极管（LED）的不同色彩的光源的色彩混合产生“白色的”光色的照明装置中，必须经由光源的相对强度来调节复合色彩（混合光的色彩）。在此，两个光源的复合色彩在CIE色图中位于光源的两个色坐标的连接直线上。这将双色系统和具有三种或者更多不同的（主）光色的构造区分开，在具有三种或者更多不同的（主）光色的构造中能够更自由地选择混合光的复合色坐标，虽然这也是更难于稳定的。

图1示出CIE色图的部分，其具有用于两个LED或者带有不同色彩（双色混合光）的LED组的多个连接直线V1、V2、V3。两个（组）LED在不同的工作状态下（例如根据温度、触发方式和其寿命）改变其色坐标。所示出的连接直线V1、V2、V3在不同的工作状态下变化，并且在此通过（另外相同的）LED的温度T1、T2或T3来区分。在此，温度相当于例如T1<40℃、T2=80℃和T3=100℃，这相当于在LED上的典型的温度范围。从而不仅仅在连接直线V1、V2、V3的方向上改变色坐标（例如在温度T变化的情况下）。因此，实际上不能够实现恒定的复合色坐标。因此，尽管进行调节，但是复合色坐标总是取决于两个LED或者LED组的工作状态，并且位于两个当前的LED色坐标之间的目前存在的或者当前的连接直线V1、V2、V3上。如果改变LED亮度（例如通过另一LED电流或者脉冲宽度调制）或者也在预热阶段期间改变LED亮度，那么LED工作状态也改变，并且进而LED色坐标的连接直线V1、V2、V3改变。因此，另一触发导致可能不再包含原始的目标色坐标的新的连接直线（例如以便达到在当前直线上的色坐标）。普朗克轨迹P以虚线绘出。

LED的强度能够调整、尤其是调整到用于色坐标的不同的设立目标。对于特别自然的外观而言，例如将色坐标调节为，使得所述色坐标位于普朗克轨迹上（“普朗克调节法”）。因此，用于复合色坐标的可能的调节算法或可能的调节法能够包括：根据LED温度T来调整不同色彩的LED或者LED组的亮度比，使得复合色坐标F1、F2、F3位于普朗克轨迹上或位于其附近。为此，图2以绘制为圆的方式示出在用于温度T1、T2、T3的相关的连接直线V1、V2、V3上的经调整的色坐标F1、F2、F3。在普朗克轨迹附近的色坐标F1、F2、F3最接近来自热的光源的自然光，在普朗克轨迹上的每个色坐标F1、F2、F3相应于黑体温度。然而，如此调整的色坐标F1、F2、F3移动超出不同的LED工作条件（在此为温度T）很远，以至于不利的是，能够看到显著的色彩变化。

如在图3中所示出的，为了最小的色温波动（即等效色温的波动），能够将色坐标F1、F2、F3调整为，使得所述色坐标（即，在恒定的色温的情况下）位于贾德直线（Judd-Geraden）J上（“贾德调节法”）。因此，根据LED温度T能够调整亮度比，使得复合色坐标F1、F2、F3位于具有恒定的相关色温（CCT）的贾德直线上。在此不利的是，复合色坐标显著偏离于自然效果的普朗克轨迹，并且因此具有可见的色彩偏差。