本申请涉及把具有多LED的发射器调谐到单颜色级别的设备和方法。灯可以包括两个以上的可独立寻址的LED组，其与不同的颜色或色温相关。输出光的颜色(或色温)可以通过在LED组之间划分输入电流来控制。基于所测量的由输入电流的至少两个不同划分产生的颜色或色温的值之间的线性内插来确定输入电流的最佳划分。可以例如在制造期间执行一次调谐，并且灯不需要用于维持色温的主动反馈组件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基于发光二极管(LED)的灯，尤其涉及对由包括多个LED的灯产生的光的颜色进行调谐(tune)的过程。
技术介绍
由于白炽灯产生的热比光更多，世界需要更有效的人造光源。LED是有前途的技术并且已经广泛地发展用于各种目的，诸如交通信号和闪光灯。然而，用于一般照明的基于LED的灯的发展已经遇到各种困难。这些困难中包括大批量生产的灯产生不一致的色温。如本领域中已知的，并不是全部的白色光都是相同的。白色光的质量可以由色温来表征，色温的范围从标准钨丝灯泡的温暖鲜艳(略微带红色或黄色)到荧光灯的冷淡朴 实(略带蓝色)。对于已有的LED制造工艺，大量制造具有一致色温的白色LED已经被证明是一项挑战。已经尝试了各种解决方案。例如，白色LED可以被按照色温来分级(bin)并且用于特定灯的LED可以从期望的级别中选择。然而，人眼对于色温足够敏感，使得需要大量的级别，这使得任何具体级别中的产量相对低。另一个解决方案依赖于混合不同颜色的光以产生期望的温度。例如，LED灯可以包括大量的白色LED加上一些红色LED。红色LED的亮度可以被增加以将光加温到期望的色温。这种灯一般需要主动反馈机构以保持期望的色温，部分原因是所使用的LED的色温特性随着时间而不稳定。主动反馈机构需要传感器来检测所产生的光，需要分析仪来判断光是否处于期望的颜色并且需要调整机构来调整白色和红色LED的相对亮度以保持期望的颜色。这些反馈环元件可能是系统中的弱点；例如，如果光传感器随着时间漂移(大部分都会这样)，光的颜色也会漂移。此外，将主动反馈组件结合到灯中使得制造(以及操作)灯的成本上升。专利技术内容本专利技术的实施例涉及用于将基于LED灯的颜色调谐到期望的颜色或色温的技术。具体实施例适于与下述灯一起使用该灯包括可独立地寻址的两个以上LED组，每个LED组产生不同颜色或色温的光。灯也可以包括全内反射(TIR)混色透镜以通过把来自不同的LED组的光混合而产生均匀颜色的光。从灯输出的均匀颜色或色温可以通过在LED组之间可控制地划分输入电流来调谐。对于使用LED(这些的颜色随时间是稳定的)的灯，可以例如在灯的制造和/或工厂测试期间执行一次颜色调谐，随后灯可以以稳定的色温工作而不需要主动反馈组件。例如，在一些实施例中，灯包括两个截然不同的白色LED组一个组(“暖色白色”)产生具有比期望的色温更暖的白色光并且另一组(“冷色白色”)产生具有比期望的色温更冷的白色光。在这种灯中，可以通过在暖色白色组与冷色白色组之间可控制地划分输入电流来调谐色温。在一些实施例中，可以基于提供到每个组的电流的部分的移动与在颜色空间中的相关(小)区域上获得的颜色空间坐标(其对应于色温)的移动之间的线性关系来确定输入电流的最佳划分；这种处理简单，需要最少三个测量，并且可以是高度自动化的以方便经颜色调谐的灯的大批量生产。在其它实施例中，灯包括三个截然不同的LED组，例如，暖色白色、冷色白色和红色(也可以使用其他非白色颜 色)。在一些实施例中，在红色(或其他非白色)LED组关闭的状态下执行暖色白色和冷色白色组之间的调谐。之后可以执行“经调谐的白色”光与红色LED组之间的调谐，其依赖于只要在暖色白色与冷色白色LED之间的电流分割没有改变，“经调谐的白色”颜色将不会随着供应到白色LED的总电流移动而移动的事实。或者，可以将三角内插用于调谐，其依赖于在颜色空间中的小区域中，两个LED组之间的电流划分的改变量与颜色空间坐标的改变量线性相关的事实。在其他实施例中，灯包括四个截然不同的LED组，例如，暖色白色、冷色白色、红色和绿色(也可以使用其他非白色颜色；为了产生白色光，非白色颜色有利地互补)。在其他非白色LED组关闭的状态下执行暖色白色和冷色白色组之间的调谐。之后可以执行“经调谐的白色”光与红色和/或绿色LED组之间的调谐，其依赖于只要在暖色白色与冷色白色LED之间的电流分割没有改变，“经调谐的白色”颜色将不会随着供应到白色LED的总电流移动而移动的事实。进一步的颜色调谐可以通过将绿色增加到经调谐的白色/红色颜色来实现。同样，可以将三角内插和其他线性内插用于在颜色空间中的小区域中。可以使用任何数目的LED组。有利的是，不同组中的LED占据颜色空间中的不重叠的区域，并且目标颜色在由不同组占据的颜色空间区域之间的中途。将这里描述的处理应用于大量灯允许显著减小从一个灯到下一个灯的颜色变化。此外，可以将调谐处理局限于颜色空间中的相对小的区域，使得可以将作为从一个LED组到另一个LED组的电流移动的函数的颜色移动建模为线性关系。使用线性建模，对于给定灯的适当调整可以通过少量的测量来确定。因此，可以快速地完成灯地调谐，从而允许将调谐处理结合到大批量生产环境中。本专利技术的附加实施例涉及调谐设备，其对于调谐处理提供高度的自动化并且适合于用在大批量生产环境中。本专利技术的一个方面涉及一种用于对由具有多个LED组的灯产生的颜色进行调谐的方法，其中每个组包括至少一个LED。每个LED组产生具有不同颜色的光并且施加到每个LED组的电流能够被独立地改变。根据一个调谐方法,建立总电流在LED组之间的至少两个不同的测试分配。对于每个不同的总电流的测试分配，测量由灯产生的光的颜色。定义目标颜色，并且至少部分地基于所测量的颜色确定总电流的期望分配；总电流的期望分配产生具有目标颜色的光。在一些实施例中，LED组可以包括暖色白色LED组和冷色白色LED组。也可以包括附加的LED组，包括非白色LED组，输入红色和/或绿色LED。在一些实施例中，LED组可以包括至少两组冷色白色LED和至少一组暖色白色LED组。灯可以包括全内反射透镜，以将由多个LED产生的光混合并且可以基于从全内反射透镜的前表面出射的光测量光的颜色。可以通过在灯外部的光谱仪(或其他颜色测量装置)来执行光的颜色的测量，并且灯本身不需要包括光谱仪或用于调整颜色的其他主动反馈组件。本专利技术的另一个方面涉及用于控制由具有可独立寻址的暖色白色LED和冷色白色LED的发射器产生的颜色的方法。可以在最大电流被提供给暖色白色LED并且最小电流被提供给冷色白色LED的第一工作条件下测量发射器的颜色特性的第一值。可以在最小电流被提供给暖色白色LED并且最大电流被提供给冷色白色LED的第二工作条件下测量发射器的颜色特性的第二值。可以在总电流的近似一半被递送给暖色白色LED并且总电流的其余部分被递送给冷色白色LED的第三工作条件下测量发射器的颜色特性的第三值；总电流有利地等于最大电流和最小电流的总和。基于颜色特性的第一、第二和第三值以及颜色特性的目标特性，可以计算工作电流，包括被提供到暖色白色LED的第一工作电流和被提供到冷色白色LED的第二工作电流。连接到发射器的电流控制可以被构造为使得第一工作电流被提供到暖色白色LED并且第二工作电流被提供到冷色白色LED。本专利技术的另一个方面涉及用于控制由具有可独立寻址的暖色白色LED和冷色白色LED的发射器产生的颜色的方法。可以在全部的总电流被提供给暖色白色LED并且没有电流被提供给冷色白色LED时测量灯的颜色特性的第一值。可以在全部的总电流被提供给冷色白色LED并且没有电流被提供给暖色白色LED时测量灯的颜色特性的第二值。可以在 总电流的一半被提供本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于对由具有多个发光二极管(LED)的灯产生的颜色进行调谐的方法，所述多个LED包括多个LED组，其中，各个LED组产生具有不同颜色的光，施加到每个LED组的电流能够被独立地改变，所述方法包括：建立总电流在所述LED组之间的至少两个不同的测试分配；对于总电流的每个不同的测试分配，测量由所述灯产生的光的颜色；定义目标颜色；以及至少部分地基于所测量的颜色来确定所述总电流的期望分配，其中，所述总电流的期望分配产生具有所述目标颜色的光。
【技术特征摘要】
2011.05.12 US 13/106,808;2011.05.12 US 13/106,8101.一种用于对由具有多个发光二极管(LED)的灯产生的颜色进行调谐的方法，所述多个LED包括多个LED组，其中，各个LED组产生具有不同颜色的光，施加到每个LED组的电流能够被独立地改变，所述方法包括 建立总电流在所述LED组之间的至少两个不同的测试分配； 对于总电流的每个不同的测试分配，测量由所述灯产生的光的颜色；定义目标颜色；以及 至少部分地基于所测量的颜色来确定所述总电流的期望分配，其中，所述总电流的期望分配产生具有所述目标颜色的光。2.根据权利要求I所述的方法，其中，所述多个LED组包括暖色白色LED组和冷色白色LED 组。3.根据权利要求I或2所述的方法，其中，这些测试分配中的第一个测试分配包括把所述总电流全部递送到所述暖色白色LED组并将零电流递送到所述冷色白色LED组，这些测试分配中的第二个测试分配包括把所述总电流全部递送到所述冷色白色LED组并将零电流递送到所述暖色白色LED组。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述至少两个测试分配还包括第三测试分配，所述第三测试分配包括把所述总电流的近似一半递送到所述暖色白色LED组并将所述总电流的近似一半递送到所述冷色白色LED组。5.根据权利要求I或2所述的方法，其中，所述多个LED组还包括红色LED组。6.根据权利要求I或2所述的方法，其中，所述多个LED组还包括绿色LED组。7.根据权利要求I或2所述的方法，其中，所述多个LED组还包括红色LED组和绿色LED 组。8.根据权利要求I所述的方法，其中，所述多个LED组包括至少两个冷色白色LED组和至少一个暖色白色LED组。9.根据权利要求I所述的方法，其中，对所述总电流的期望分配进行的确定至少部分地基于在至少两个所测量的颜色之间进行的线性内插。10.根据权利要求1、2、8、9中任一项所述的方法，其中，对所述光的颜色进行的测量是用所述灯外部的光谱仪来执行的。11.根据权利要求1、2、8、9中任一项所述的方法，其中，所述灯包括全内反射透镜以把由所述多个LED产生的光混合，并且其中，对所述光的颜色进行的测量基于从所述全内反射透镜的前表面出射的光。12.一种用于对由具有多个发光二极管(LED)的灯产生的颜色进行调谐的设备，所述多个LED包括多个LED组，其中，每个LED组产生...
【专利技术属性】
技术研发人员：严贤涛，李家骏，梅泽群，
申请(专利权)人：里德安吉公司，
类型：发明
国别省市：
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