[發明專利]針對發光二極管的不同光譜的時分光輸出感測和亮度調節

有效

• 申請號: 200980149986.6
• 申請日: 2009-12-02
• 公開（公告）號: CN102246596A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 約翰·L·梅蘭松
• 申請（專利權）人: 塞瑞斯邏輯公司
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

相關申請的交叉引用

根據35?U.S.C.§119(e)，本申請要求2008年12月12日提交的、名稱為“Single?Photo-Detector?for?Color?Balance?of?Multiple?LED?Sources”的美國臨時申請61/122,198的權益。美國臨時申請61/122,198包括示例性的系統和方法，通過引用其全文合并于此。

技術領域

本發明一般涉及照明和信號處理領域，且更具體地涉及時分光輸出感測和調節發光二極管發射的不同光譜的光的亮度的系統和方法。

背景技術

發光二極管(LED)作為主流光源正變得特別受歡迎的一部分原因是通過高效率光輸出達到節能以及諸如降低汞的環境激勵。LED是一種半導體器件，由直流電驅動。LED的亮度(即發光強度)大致與流過LED的電流成正比例變化。因此，增大提供給LED的電流會增大LED的強度，降低提供給LED的電流會使LED變暗。通過直接降低送到LED的直流電流水平或者通過占空比調制降低平均電流可以改變電流。

LED具有元件間差異。例如，對于一個特定電流，一個LED相比另一LED的亮度可以相差人們可覺察的一個量。此外，由于諸如壽命的因素，LED的亮度可隨時間變化。

圖1描繪燈100，燈100包括包圍燈100的元件的外殼101。燈100還包括窄帶光傳感器102和控制器104，以響應于LED?106的光輸出變化來調節送到LED?106的功率。“窄帶”光傳感器感測窄光譜帶中的光。例如，窄帶紅色光傳感器感測紅光，但不感測其它任何顏色的光。除了LED?106之外，燈100還包括LED?108。LED?106和LED?108具有不同光譜。因此，LED的“光譜”指LED發射的光的一個或若干波長。光的波長確定光的顏色。因此，LED的光譜指LED發射的光的顏色。例如，在一個實施例中，藍-綠光譜LED?106發射藍-綠光，紅色光譜LED?108發射紅色光。燈100通過輸入端子112和113接收來自電源電壓源110的交流(AC)電壓V_{AC_SUPPLY}。電壓源110例如是公用電，AC電源電壓V_{AC_SUPPLY}例如在美國是60Hz/110V線電壓，或者在歐洲是50Hz/220V線電壓。功率控制系統116包括燈驅動器114和115，它們分別向LED?106和108提供驅動電流i_LED1和i_LED2。驅動電流i_LED1和i_LED2是直流電(DC)。改變DC電流i_LED1和i_LED2的值會改變各自的LED?106和108的亮度。

控制器104控制燈驅動器114和115，以控制驅動電流i_LED1和i_LED2的各自值。燈驅動器114和115是開關功率變換器。控制器104向燈驅動器114提供脈沖寬度調制開關控制信號CS₀₀以控制燈驅動器114的開關(未顯示)，控制器104向燈驅動器115提供脈沖寬度調制開關控制信號CS₀₁以控制燈驅動器115的開關(未顯示)。驅動電流i_LED1和i_LED2的值與各自的控制信號CS₀₀和CS₀₁的脈沖寬度和占空比成比例。

光傳感器102是限帶(limited?band)光傳感器，其感測LED?106的亮度，但對于LED?108發射的光不敏感。LED?106和108發射的光118從外殼101的內表面反射，通過擴散器120傳播，產生廣譜光122。LED?106和108發出的一些光反射和/或直接傳輸到光傳感器102。光傳感器102感測來自LED?106的藍-綠光的亮度，并將表示LED?106發射的光的亮度的信號SEN₀發送到控制器104。如果LED?106的光的亮度相對于預定目標亮度值太低，則控制器104增大驅動電流i_LED1，如果LED?106的光的亮度相對于預定目標亮度值太高，則降低驅動電流i_LED1。預定目標亮度值與設計選擇相關。