專利名稱::光源強(qiáng)度控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及照明領(lǐng)域,尤其涉及一種用于光源的強(qiáng)度控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
:在半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)和有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的發(fā)展過程中的最新進(jìn)展已經(jīng)使得這些器件適用于例如包括建筑、娛樂和路面照明在內(nèi)的一般照明應(yīng)用。因而,與諸如白熾燈、熒光燈和高強(qiáng)度放電燈之類的光源相比,這些器件變得越發(fā)有竟?fàn)幜?。由于白光的自然照明特性,它通常是用于照明的?yōu)選。對于用于環(huán)境照明的基于LED的光源和用于液晶顯示器(LCD)的基于LED的背光而言,重要的考慮因素是需要產(chǎn)生自然的白光。白光可通過混合從不同顏色的LED發(fā)射的光來生成。已經(jīng)提出了各種標(biāo)準(zhǔn)來表征光的頻譜內(nèi)容。對由測試光源發(fā)射的光進(jìn)行表征的一種方式在于把它與由黑體輻射的光相比較,并且識別出在黑體的感知顏色與測試光源的感知顏色最佳匹配時的溫度。該溫度被稱為相關(guān)色溫(CCT)并且通常以開氏溫標(biāo)(K)來測量。CCT越高,光線看起來似乎越藍(lán)或越冷。CCT越低,光線看起來似乎越紅或越暖。白熾燈燈泡具有約2856K的CCT,而日光燈可以具有大約在3200K到6500K范圍內(nèi)的CCT。此外,光線的屬性可以根據(jù)光通量和色度來表征。光通量用來定義光線的可測量的量,而色度用來定義所感知的光線顏色印象而不管其感知的亮度如何。色度和光通量是依照CommissionInternationalede1'Eclairage(國際照明委員會,CIE)標(biāo)準(zhǔn)、按照單位來測量的。CIE色度標(biāo)準(zhǔn)基于色度坐標(biāo)來定義光線的色調(diào)和飽和度,所述色度坐標(biāo)用于規(guī)定色度圖中的位置。光線的色度坐標(biāo)是根據(jù)三色刺激值導(dǎo)出的,并通過三色刺激值與其總和的比例來表示;即,x=X/(X+Y+Z),y=Y/(X+Y+Z),z=Z/(X+Y+Z),其中x、y和z是色度坐標(biāo),而X、Y和Z是三色刺激值。因為x+y+z=1,所以只需規(guī)定兩個色度坐標(biāo)即可,例如x和y。任何CCT值都可變換為相應(yīng)的色度坐標(biāo)。盡管有它們的成功應(yīng)用,但是基于LED的光源會以復(fù)雜的方式受多個參數(shù)的影響。LED的色度和光通量輸出極大地取決于接點溫度,這對CCT、更普遍地是對發(fā)射光的色度產(chǎn)生了不良的影響。忽略溫度相關(guān)性,由LED發(fā)射的光量與其瞬時正向電流成比例。如果LED以大于約60赫茲的速率進(jìn)行脈沖調(diào)制,那么人類視覺系統(tǒng)會感覺出與單個脈沖相反的時間平均的光量。因此,通過使用諸如脈沖寬電流量,可^實現(xiàn)光源調(diào)暗。然而:平均正向電流的變化會影響LE:的接點溫度,這能改變頻譜功率分布,并且因此會改變由LED發(fā)射的光的CCT或色度和光通量。當(dāng)使用各種顏色的LED來生成期望色度的混合光時,對這些影響的補(bǔ)償會變得復(fù)雜。正如2005年,M.Dyble在Bellingham,WA的FifthInternationalConferenceonSolidStateLighting上,于SPIE第5941巻的"ImpactofDimmingWhiteLEDs:ChromaticityShiftsDuetoDifferentDimmingMethods"中論述的那樣,由于單個LED的頻語功率分布會變化,因此當(dāng)調(diào)暗時,結(jié)果產(chǎn)生的混合光線的顏色外觀會變得無法接受。LED接點溫度的變化還會在結(jié)果產(chǎn)生的輸出光的頻鐠功率分布方面產(chǎn)生不期望的影響。接點溫度方面的變化不僅能降低光通量輸出,而且還能在混合光線的CCT方面產(chǎn)生不希望的變化。此外,LED過熱還會降低LED的壽命。為了克服這些局限,已經(jīng)提出了各種方法來生成自然的白光。授予Nishimura的第6,448,550號美國專利教導(dǎo)了一種固態(tài)照明i殳備,所述固態(tài)照明設(shè)備具有多個不同顏色的LED并且使用光學(xué)反饋。出自LED的光由與LED非常臨近地安裝的光敏傳感器所測量,并且與響應(yīng)于先前測量的頻i普功率分布的響應(yīng)參考集相比較。把對來自LED的光和先前測量的頻鐠功率分布的傳感器響應(yīng)之間的變化量用作對到LED的電流進(jìn)行調(diào)整的基礎(chǔ),以便保持來自LED的光盡可能接近預(yù)定的頻鐠功率分布。雖然Nishimura的參考文獻(xiàn)提供了一種用于實現(xiàn)對具有期望顏色屬性的輸出光的頻譜功率分布進(jìn)行控制的方式,但是此方式使用了復(fù)雜的光學(xué)反饋系統(tǒng)。授予Muthu的第6,507,159號美國專利公開了一種用于基于LED的光源的控制方法和系統(tǒng),所述基于LED的光源具有多個紅色、綠色和藍(lán)色光LED,以l更通過混色來生成期望的光。Muthu是通過如下方式來設(shè)法減輕所期望光的CCT和光通量輸出方面的不想要變化的,所述方式為提供具有反饋系統(tǒng)的控制系統(tǒng)(其中所述反饋系統(tǒng)包括過濾光電二極管),用于確定LED三色刺激值的數(shù)學(xué)變換,以及基準(zhǔn)跟蹤控制器,所述基準(zhǔn)跟蹤控制器用于解析反饋三色刺激值與期望基準(zhǔn)三色刺激值之間的差值,以便調(diào)整LED的正向電流,如此使得三色刺激值方面的差別減小為零。然而,例如Muthu所要求的、用于數(shù)學(xué)變換免視覺上"閃變的、光^反饋控制系統(tǒng)Z;、'''授予Muthu等人的第6,576,881號美國專利公開了一種用于控制由紅色、綠色和藍(lán)色LED生成的輸出光線的方法和系統(tǒng)。傳感器緊鄰LED定位以便檢測輸出光線的第一組近似三色刺激值。將第一組三色刺激值傳遞給控制器,它把這些值轉(zhuǎn)換為代表標(biāo)準(zhǔn)比色系統(tǒng)的第二組三色刺激值。根據(jù)第二組三原色值與一組用戶規(guī)定的三色刺激值之間的差值來調(diào)整LED的相對光通量輸出?;诖私Y(jié)構(gòu),如同某些先前發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)有技術(shù)一樣,數(shù)學(xué)變換所要求的計算另其難以實現(xiàn)具有足夠快速的系統(tǒng)。授予Schuurmans等人的第6,630,801號美國專利提供了一種用于感測結(jié)果產(chǎn)生的光線的顏色點的方法和系統(tǒng),所述結(jié)果產(chǎn)生的光線是通過混合出自多個具有RGB顏色的LED的彩色光而產(chǎn)生的。所述系統(tǒng)包括反饋單元,所述反饋單元基于從對來自LED的光作出響應(yīng)的已過濾和未過濾的光電二極管中獲得的值、來生成與結(jié)果產(chǎn)生的光的色度相對應(yīng)的反饋值。所述系統(tǒng)還包括控制器,其基于反饋值和表示期望結(jié)果產(chǎn)生光線的色度的值之間的差值來調(diào)整該結(jié)果產(chǎn)生的光線。雖然Schuurmans的參考文獻(xiàn)提供了一種用于實現(xiàn)對具有期望顏色屬性的輸出光的頻語功率分布進(jìn)行控制的方式,但是此方式同樣使用了復(fù)雜的光學(xué)反饋系統(tǒng)。由Muthu等人申請的公開號為2003/0230991的美國專利公開公開了一種用于電子顯示器的基于LED的白光背光系統(tǒng)。Muthu等人的背光系統(tǒng)包括多個不同光顏色的LED,這些LCD這樣設(shè)置以便光顏色的組合可以產(chǎn)生白光。所述系統(tǒng)還包括微處理器,其監(jiān)視白光的光通量、輻射通量或三色刺激水平,并且通過反饋控制來控制白光的光通量和色度。Muthu等的背光系統(tǒng)使用具有過濾器的光電二極管來確定LED的近似三色刺激值,并且調(diào)整白光的光通量和色度。雖然Muthu等人的參考文獻(xiàn)提供了一種用于實現(xiàn)對具有期望顏色屬性的輸出光的頻譜功率分布進(jìn)行控制的方式,但是此方式使用了復(fù)雜的光學(xué)反饋系統(tǒng)。同樣授予Muthu等人的第6,441,558號美國專利也公開了一種用于在不同顏色溫度下生成光的基于多色LED的光源。彩色LED的每一陣列的期望光通量輸出是通過使用控制器系統(tǒng)來實現(xiàn)的,所述控制器系統(tǒng)基于期望光的色度和LED的接點溫度來調(diào)整提供給LED的電流。與Muthu等人的基于LED的光源相關(guān)的缺陷之一在于為了測量LED陣列的光通量,使用光學(xué)反饋傳感器來從LED獲得光通量,所述光通量通過輪詢序列傳遞給控制器。根據(jù)Muthu等的觀點,測量序列通過測量操作中的所有LED陣列的光通量輸出而開始。每一LED陣列被輪流簡短地切換為"OFF(關(guān)閉)",并且采取進(jìn)一步的測量。初始測量和下一測量之間的差值提供了來自被關(guān)閉的LED陣列的光輸出。對于剩余的LED陣列重復(fù)對光輸出的測量。此外,雖然Muthu等的參考文獻(xiàn)提供了一種用于實現(xiàn)對具有期望顏色屬性的輸出光的頻譜功率分布進(jìn)行控制的方式,但是此方式使用了復(fù)雜的光學(xué)反饋系統(tǒng)。另外,如Muthu等人公開的過程的缺陷是在光學(xué)反饋系統(tǒng)所需的、導(dǎo)通(ON)和關(guān)閉(OFF)周期處于低頻率的期間,在LED上強(qiáng)加了過量的熱應(yīng)力。因此,需要一種相對簡單的光源強(qiáng)度控制系統(tǒng)及方法,以便能考慮設(shè)備接點溫度對光源所發(fā)的光的影響。提供此背景信息是為了揭示申請人確信可能與本發(fā)明相關(guān)的信息。并非許可、也不應(yīng)該解釋為任何先前信息構(gòu)成相對于本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種光源強(qiáng)度控制系統(tǒng)及方法。依照本發(fā)明的一方面,提供了一種用于生成所期望的光顏色的光源,所述光源包括用于生成具有第一波長范圍的第一光的一個或多個第一發(fā)光元件,所述一個或多個第一發(fā)光元件響應(yīng)于第一控制信號;用于生成具有第二波長范圍的第二光的一個或多個第二發(fā)光元件,所述一個或多個第二發(fā)光元件響應(yīng)于第二控制信號;用于生成表示一個或多個第一發(fā)光元件和一個或多個第二發(fā)光元件的操作溫度的一個或多個信號的一個或多個感測設(shè)備;以及可操作地耦合至一個或多個第一發(fā)光元件、一個或多個第二發(fā)光元件以及一個或多個感測設(shè)備的控制系統(tǒng),所述控制系統(tǒng)被配置為接收所述一個或多個信號并且被配置為基于操作溫度和期望的光顏色來確定第一控制信號和第二控制信號;其中所述第一光線和第二光線被混合以便創(chuàng)建期望的光顏色。依照本發(fā)明的另一方面,提供了一種用于生成期望的光顏色的方法,所述方法包括如下步驟確定一個或多個第一發(fā)光元件的第一操作溫度,所述一個或多個第一發(fā)光元件用于提供具有第一頻譜的第一光;確定一個或多個第二發(fā)光元件的第二操作溫度,所述一個或多個第二發(fā)光元件用于提供具有第二頻譜的第二光;提供表示第一操作溫度對第一頻鐠的影響的第一頻鐠輻射強(qiáng)度模型;提供表示第二操作溫度對第二頻譜的影響的第二頻諳輻射強(qiáng)度模型;基于第一頻譜輻射強(qiáng)度模型、第二頻鐠輻射強(qiáng)度模型、期望的光顏色和第一操作溫度以及第二操作溫度來確定第一控制信號和第二控制信號;向一個或多個第一發(fā)光元件提供第一控制信號;向一個或多個第二發(fā)光元件提供第二控制信號;并且把所述第一光和第二光混合為具有期望的光顏色的混合光。圖1舉例說明了依照本發(fā)明一個實施例的光源。圖2依照本發(fā)明一個實施例舉例說明了藍(lán)光發(fā)射二極管的已測量頻譜輻射強(qiáng)度和雙高斯模型頻語輻射強(qiáng)度。圖3依照本發(fā)明一個實施例舉例說明了紅光發(fā)射二極管的頻鐠輻射強(qiáng)度的雙高斯模型的參數(shù)隨溫度的變化。圖4依照本發(fā)明一個實施例舉例說明了黃光發(fā)射二極管的頻譜輻射強(qiáng)度的雙高斯模型的參數(shù)隨溫度的變化。圖5舉例說明了如CIE1931x,y色度圖定義的三個彩色發(fā)光元件的色域。具體實施例定義術(shù)語"發(fā)光元件"(LEE)用來定義具有如下功能的任何設(shè)備,當(dāng)所述設(shè)備因例如在它兩端施加電勢差或電流通過它而被激活時,能夠在例如可見區(qū)、紅外和/或紫外區(qū)的電磁頻譜的任何區(qū)域或區(qū)域組合內(nèi)發(fā)出輻射。因此,發(fā)光元件能具有單色或準(zhǔn)單色的頻譜發(fā)射特性。發(fā)光元件的示例包括半導(dǎo)體的、有機(jī)的或聚合物/聚合發(fā)光二極管,藍(lán)色或UV激勵的熒光體的發(fā)光二極管,光學(xué)激勵的納米晶體發(fā)光二極管或任何其它類似設(shè)備,這正如本領(lǐng)域技術(shù)人員易于理解的那樣。此外,術(shù)語發(fā)光元件用來定義能發(fā)出輻射的特定設(shè)備,例如LED結(jié)構(gòu)(die),并且能同樣用來定義用于發(fā)出輻射的特定設(shè)備和用于在其中放置一個或多個特定設(shè)備的外殼或包裝的組合。術(shù)i吾"光通量,,用來才艮據(jù)CommissionInternationalede1'Eclairage(國際照明委員會,CIE)的標(biāo)準(zhǔn)來定義由光源發(fā)出的光線量。其中,所考慮的波長范圍包括紅外和/或紫外線波長,術(shù)語"光通量"用來包括按照CIE標(biāo)準(zhǔn)定義的輻射通量。術(shù)語"色度"用來定義依照CIE標(biāo)準(zhǔn)的光感知顏色印象。術(shù)語"強(qiáng)度"用來根據(jù)國際照明委員會(CIE)的標(biāo)準(zhǔn)來定義光源的測量亮度。術(shù)語"頻譜輻射強(qiáng)度"用來根據(jù)CIE標(biāo)準(zhǔn)定義由光源發(fā)出的處于特定波長的光線的輻射強(qiáng)度。術(shù)語"發(fā)射頻譜"用來定義可見光的所有波長的頻譜輻射強(qiáng)度分布。術(shù)語"控制器"用來定義具有中央處理單元(CPU)和外圍輸入/輸出設(shè)備(諸如A/D或D/A轉(zhuǎn)換器)的計算設(shè)備或微控制器,以便監(jiān)視來自可操作地耦合至所述控制器的外圍設(shè)備的參數(shù)。這些輸入/輸出設(shè)備還可以允許CPU通信并且控制可操作地耦合至所述控制器的外圍設(shè)備。所述控制器能選擇性地包括一個或多個存儲介質(zhì),此處將它們統(tǒng)稱為"存儲器"。所述存儲器可以是易失性和非易失性的計算機(jī)存儲器,諸如RAM、PR0M、EPR0M和EEPR0M、軟盤、高密度盤、光盤、磁帶等等,其中用于監(jiān)視或控制耦合至控制器的設(shè)備的控制程序(諸如軟件、微代碼或固件)被存儲并且由CPU執(zhí)行??蛇x地,所述控制器還提供用于把用戶指定的操作條件轉(zhuǎn)換為控制信號以便控制耦合至控制器的外圍設(shè)備的裝置。所述控制器能通過用戶接口接收用戶指定的命令,所述用戶接口例如為鍵盤、觸摸板、觸摸屏、控制臺、視覺、聲音輸入設(shè)備或其它本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的設(shè)備。正如此處使用的那樣,術(shù)語"約,,指的是與正常值有+/-10%的偏離。應(yīng)該理解的是,此處提供的任何給定值中始終包括這種偏差,而不管它是否被特定標(biāo)識。除非另作限定,否則此處使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語的含義與本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域:
的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本發(fā)明提供了一種用于生成期望的光顏色的光源。所述光源包括用于生成具有第一波長范圍的光的一個或多個第一發(fā)光元件以及用于生成具有第二波長范圍的光的一個或多個第二發(fā)光元件。第一發(fā)光元件和第二發(fā)光元件響應(yīng)于向其提供的分離的控制信號。所述光源還包括用于感測第一和第二發(fā)光元件的一個或多個操作溫度的傳感器??刂葡到y(tǒng)從所述傳感器接收表示一個或多個操作溫度的信號并且基于期望的光顏色和操作溫度來確定第一和第二控制信號。作為所接收的第一和第二控制信號的結(jié)果而通過第一和第二發(fā)光元件發(fā)出的光可以混合以便基本上獲得期望的光顏色。依照此方式,由所述光源生成的期望光顏色因此能基本上與因接點溫度導(dǎo)致的、在發(fā)光元件操作特性方面的變化無關(guān)。在另一個實施例中,所述光源還包括用于生成具有第三波長范圍的光的一個或多個第三發(fā)光元件,用于生成具有第四波長的光的一個或多個第四發(fā)光元件等等,這正如本領(lǐng)域技術(shù)人員易于理解的那樣。在此實施例中,所述傳感器可以被配置為感測一個或多個第三發(fā)光元件、一個或多個第四發(fā)光元件等的操作溫度,此數(shù)據(jù)將由控制系統(tǒng)接收,所述控制系統(tǒng)隨后能夠確定用于第三和第四發(fā)光元件的控制信號。圖1舉例說明了依照本發(fā)明一個實施例的發(fā)光元件光源的框圖。所述光源包括陣列20、30、40,這些陣列均具有一個或多個發(fā)光元件與一個或多個散熱片或排熱機(jī)構(gòu)(未示出)熱接觸。由紅光發(fā)光元件22、綠光發(fā)光元件32和藍(lán)光發(fā)光元件42的每一個生成的彩色光的組合能產(chǎn)生特定色度的光,例如白光。在一個實施例中,光源包括混合光學(xué)器件(未示出),用于使通過混合來自紅光發(fā)光元件22、綠光發(fā)光元件32和藍(lán)光發(fā)光元件42的光而生成的輸出光空間均勻化。電流驅(qū)動器28、38、48被分別耦合至陣列20、30、40,并且被配置為向陣列20、30、40中的紅光發(fā)光元件22、綠光發(fā)光元件32和藍(lán)光發(fā)光元件42提供電流。電流驅(qū)動器28、38、48通過調(diào)節(jié)經(jīng)由紅光發(fā)光元件22、綠光發(fā)光元件32和藍(lán)光發(fā)光元件42的電流流量來控制紅光發(fā)光元件22、綠光發(fā)光元件32和藍(lán)光發(fā)光元件42的光通量輸出。電流驅(qū)動器28、38、48被配置為相互相關(guān)地調(diào)節(jié)向陣列20、30、40的電流供應(yīng),以便控制組合光的色度,這正如此后描述的那樣??刂破?0耦合至電流驅(qū)動器28、38、48。控制器50被配置為通過調(diào)整電流驅(qū)動器28、38、48的占空因數(shù)來相互相關(guān)地調(diào)整平均正向電流量,由此提供對紅光發(fā)光元件22、綠光發(fā)光元件32和藍(lán)光發(fā)光元件42的光通量輸出的控制。在本發(fā)明的一個實施例中,溫度傳感器26、36或46與所有陣列20、30和40熱接觸,并且耦合至控制器50,由此提供用于測量陣列20、30、40的操作溫度的裝置。陣列20、30、40的操作溫度可以與紅光發(fā)光元件22、綠光發(fā)光元件32和藍(lán)光發(fā)光元件42的接點溫度相關(guān)。在一個實施例中,每一陣列20、30和40分別具有分離的溫度傳感器26、36和46,以便測量每一陣列的單個操作溫度。在本發(fā)明的一個實施例中,作為選擇,或與一個或多個溫度傳感器相結(jié)合,電壓傳感器27、37、47耦合至電流驅(qū)動器28、38、48的輸出并且測量發(fā)光元件陣列20、30、40的瞬時正向電壓??刂破?0耦合至電壓傳感器27、37、47并且被配置為監(jiān)視發(fā)光元件陣列20、30、40的瞬時正向電壓。陣列20、30、40的正向電壓可以與紅光發(fā)光元件22、綠光發(fā)光元件32和藍(lán)光發(fā)光元件42的接點溫度相關(guān)。舉例來說,接點溫度和LED峰值波長、頻譜寬度或輸出功率之間用實驗方法推導(dǎo)的相關(guān)性已經(jīng)在2005年、由Chhajed,S.等人在JournalofAppliedPhysics97的054506巻的"InfluenceofJunctionTemperatureonChromaticityandColour-RenderingPropertiesofTrichormaticWhite-LightSourcesBasedonLight-EmittingDiodes"中公開了,該文獻(xiàn)通過引用合并于此?;谝褭z測的溫度和/或已檢測的正向電壓,控制器50可以確定紅光發(fā)光元件22、綠光發(fā)光元件32和藍(lán)光發(fā)光元件42每一個的接點溫度,并且基于溫度對紅光發(fā)光元件22、綠光發(fā)光元件32和藍(lán)光發(fā)光元件42每一個的頻譜輸出的相關(guān)性的預(yù)定模型、連同要創(chuàng)建的期望的光顏色,所述控制器可以確定用于控制紅光發(fā)光元件22、緣光發(fā)光元件32和藍(lán)光發(fā)光元件42的操作的控制信號,以便由光源生成期望的光顏色。發(fā)光元件發(fā)光元件可以被選擇為提供預(yù)定的光顏色。光源內(nèi)的發(fā)光元件的數(shù)目、類型和顏色可以提供用于實現(xiàn)高發(fā)光效率、高顯色指數(shù)(CRI)和較大色域的裝置。發(fā)光元件可以使用例如為OLED或PLED的有機(jī)材料、或例如為半導(dǎo)體LED的無機(jī)材料制造,或者使用本領(lǐng)域技術(shù)人員會易于理解的其它設(shè)備結(jié)構(gòu)來制造。發(fā)光元件可以是能發(fā)出包括藍(lán)色、綠色、紅色在內(nèi)的顏色或者可以發(fā)出其它一種或多種顏色的初級發(fā)光元件。作為選擇,所述發(fā)光元件可以是次級發(fā)光元件,其用于把初級源的發(fā)射轉(zhuǎn)換為一個或多個單色波長或者準(zhǔn)單色波長。另外,還可以采用初級和/或次級發(fā)光元件的組合。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將易于理解的那樣,一個或多個發(fā)光元件例如可以安裝在用于承載跡線和連接焊點的PCB(印刷電路板)、MCPCB(金屬芯PCB)、金屬化陶瓷襯底或者電鍍金屬襯底等等上。發(fā)光元件可以具有非封裝的形式,諸如具有模具形式,或者可以是封裝部件,諸如LED封裝,或者可以與例如包括驅(qū)動電路、光學(xué)器件和控制電路在內(nèi)的其它部件封裝。在一個實施例中,例如,可以選擇頻i普輸出集中在與紅色、綠色和藍(lán)色相對應(yīng)的波長的發(fā)光元件陣列。作為選擇,還可以把其它頻譜輸出的發(fā)光元件并入光源中,例如,在紅色、綠色、藍(lán)色和黃色波長范圍處輻射的發(fā)光元件可以被配置為陣列,或者作為選擇,可以包括在青色波長范圍或者如本領(lǐng)域技術(shù)人員易于理解的其它波長范圍處輻射的一個或多個發(fā)光元件。對發(fā)光元件的選擇可以直接與要由發(fā)光模塊創(chuàng)建的期望色域和/或期望最大光通量和顯色指數(shù)相關(guān)。在一個實施例中,多個發(fā)光元件可以依照多種結(jié)構(gòu)來電連接。例如,發(fā)光元件可以依照串聯(lián)或并聯(lián)結(jié)構(gòu)或者兩者的組合來連接。在本發(fā)明的一個實施例中,兩個或更多發(fā)光元件成串地串聯(lián)連接,其中一串可以包括相同顏色庫的發(fā)光元件。在本發(fā)明的另一個實施例中,發(fā)光元件進(jìn)行電連接以便每一單獨的發(fā)光元件可以被分別控制。例如,發(fā)光元件串可以這樣連線以使得某些發(fā)光元件要么部分要么完全繞過,以便允許不相互相關(guān)地對每一發(fā)光元件進(jìn)行單獨控制。感測j殳備在本發(fā)明的一個實施例中,溫度傳感器被配置為測量陣列中發(fā)光元件的接點溫度,其中單個溫度傳感器被戰(zhàn)略性地設(shè)置為檢測所有顏色的發(fā)光元件的操作溫度。例如,在一個實施例中,所述發(fā)光元件可以安裝在其上安裝了溫度傳感器的公共導(dǎo)熱襯底上。在替代性的實施例中,獨立的溫度傳感器可以被配置為單獨地測量每一顏色的發(fā)光元件的溫度。依照此方式,可以確定出對發(fā)光元件顏色中的每一顏色的接點溫度的更加準(zhǔn)確的測量。在此實施例中,溫度傳感器可以緊鄰適當(dāng)顏色的發(fā)光元件的位置定位。不同顏色的發(fā)光元件可以彼此熱隔離,或者可以安裝在公共襯底或者散熱片上。按照本發(fā)明的一個實施例,溫度傳感器可以是熱敏電阻、熱電堆、熱電偶、集成感溫電路、基于硅的傳感器或者本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的其它溫度感測設(shè)備,它們被配置為測量一個或多個期望的發(fā)光元件的溫度。在另一個實施例中,發(fā)光元件的接點溫度是基于在發(fā)光元件兩端檢測到的正向電壓降來計算得到。發(fā)光元件兩端的正向電壓降隨溫度基本上線性地改變。因此能夠測量發(fā)光元件串兩端的正向電壓降,并且采用正向電壓降的變化來近似確定一個或多個發(fā)光元件的瞬時接點溫度。在另一個實施例中,可以使用發(fā)光元件兩端已評估的電壓降和一個或多個溫度傳感器所檢測到的溫度來確定發(fā)光元件的接點溫度。在一個實施例中,在預(yù)定的操作時間之后,可以連續(xù)地或者隨機(jī)地以預(yù)定的間隔來執(zhí)行對溫度傳感器和/或電壓傳感器檢測到的數(shù)據(jù)的采樣。在一個實施例中,采樣率可以在光源操作期間進(jìn)行調(diào)整。對采樣的調(diào)整例如可以取決于發(fā)光元件操作的工作周期、發(fā)光元件的特殊顏色或者所述光源中所有或者某些發(fā)光元件的已評估平均占空因數(shù)。控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)取決于傳感器的格式從傳感器接收溫度數(shù)據(jù)??刂葡到y(tǒng)隨后操縱這個溫度數(shù)據(jù)以便評估發(fā)光元件的接點溫度。隨后,控制系統(tǒng)被配置為作為溫度的函數(shù)來對每一發(fā)光元件的發(fā)射頻i普或者發(fā)光元件的顏色進(jìn)行建模。依照此方式,可以確定出發(fā)光元件的經(jīng)溫度修改的頻譜輸出特性??刂破鬟€被配置為評估傳輸?shù)桨l(fā)光元件的控制信號。這些控制信號是基于要由光源生成的期望光顏色和光源中發(fā)光元件的經(jīng)溫度修改的頻語輸出特性來確定的。在本發(fā)明的一個實施例中,可以使用如下定義的雙高斯近似來對例如半導(dǎo)體發(fā)光二極管的發(fā)光元件的頻譜輻射強(qiáng)度""進(jìn)行建模<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>其中》'和h是峰值頻鐠輻射強(qiáng)度,A'和二是峰值頻譜輻射強(qiáng)度波長,^'和^是頻語半最大值全寬(FWHM)帶寬,而入是波長。本領(lǐng)域技術(shù)人員易于理解的是,從本發(fā)明實施例的應(yīng)用的實際目的出發(fā),公式(l)右手側(cè)的一個或多個參數(shù)可以取決于其它操作參數(shù),這些其它操作參數(shù)例如包括操作溫度T或者發(fā)光元件的壽命,甚至在沒有明確表明此點時也是一樣。因此,應(yīng)理解的是,例如〗',h,《,A,^和^僅僅是縮寫,其可以始終包括其它參數(shù)相關(guān)性(例如可以被明確地表示為〗(T)的溫度相關(guān)性,如果對于實際目的這種相關(guān)性是有關(guān)的話)。此外,本領(lǐng)域技術(shù)人員易于理解的是,不同于公式(l)中描述的函數(shù)并且可能具有其它參數(shù)的另一函數(shù)也可用于以其自身的準(zhǔn)確度來近似表示發(fā)光元件的相對于其操作溫度的頻譜輻射強(qiáng)度》(入)。在本發(fā)明的一個實施例中,在圖2中舉例說明了藍(lán)光發(fā)光二極管的頻譜輻射強(qiáng)度的雙高斯近似表示的示例。在此例子中,模型近似100基本上等于正被測試的藍(lán)光發(fā)光二極管所觀察到的頻譜輻射強(qiáng)度110。在此實施例中,模型近似IOO是笫一高斯函數(shù)130和第二高斯函數(shù)120之和。兩個高斯函數(shù)中的每一個均可以由與分別對應(yīng)于高斯函數(shù)的高度、中間位置和寬度的相對峰值頻i普輻射強(qiáng)度、峰值頻i普輻射強(qiáng)度波長和頻譜FWHM帶寬相關(guān)的參數(shù)來定義。在一個實施例中,每一高斯函數(shù)的參數(shù)的溫度相關(guān)性可以用實驗方法來評估,由此提供用于確定發(fā)光元件的?;?jīng)溫度修改的頻譜輻射強(qiáng)度的裝置。圖3和4舉例說明了用于生成分別用于特定紅光發(fā)光二極管和特定黃光發(fā)光二極管的頻譜輻射強(qiáng)度的經(jīng)溫度修改的模型的每個高斯函數(shù)的參數(shù)的溫度相關(guān)性。在圖3A、4A和圖3B、4B中分別舉例說明了第一高斯函數(shù)和第二高斯函數(shù)的峰值頻譜輻射強(qiáng)度的溫度相關(guān)性。在圖3C、4C和圖3D、4D中分別舉例說明了第一高斯函數(shù)和第二高斯函數(shù)的峰值頻譜輻射強(qiáng)度波長的溫度相關(guān)性。最后,在圖3E、4E和圖3F、4F中分別舉例說明了第一高斯函數(shù)和第二高斯函數(shù)的頻譜半最大值全寬帶寬的溫度相關(guān)性。在一個實施例中,參數(shù)可以定義為線性地依賴于或者按指數(shù)規(guī)律地依賴于發(fā)光元件的接點溫度。在本發(fā)明的一個實施例中,發(fā)光元件的發(fā)射頻譜是在具有已定義的基準(zhǔn)發(fā)光元件操作溫度(例如25n的接點溫度)的某一設(shè)置下測量得到的。由此,雙高斯近似表示可以使用用于求解例如最小平方或者最小距離誤差函數(shù)的已知的、魯棒的最小化算法來曲線匹配到發(fā)射頻鐠,由此確定處于T-25X:時的峰值頻譜輻射強(qiáng)度L(25)、在T-251C時的峰值頻鐠輻射強(qiáng)度波長K25)以及處于T-251C時的頻鐠FWHM帶寬A入n(25),其中n€{1,2}。在線性近似實際上有效的實施例中,在溫度T處的每一峰強(qiáng)度in(n£{1,2})均可定義為T中的第一階近似值,其可以如下定義L(T)=anT+bn(2)其中參數(shù)a。和bn可以通過對通過測量不同操作溫度范圍上的發(fā)射頻譜而獲得的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合而實驗性地確定出。例如,如圖3中舉例說明的那樣,可以使用如在公式(2)中定義的、對ijT)的線性近似來滿意地近似表示某些紅色AlInGaP發(fā)光二極管的頻語。在線性近似實際上無效的實施例中,可以使用指數(shù)溫度相關(guān)性并且其可以如下定義人(T)=c拜(-dj)(3)其中參數(shù)cn和dn可以通過對通過測量不同操作溫度范圍內(nèi)的發(fā)射頻譜而獲得的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合而實驗性地確定。例如,如圖4中舉例說明的那樣,如公式(3)中定義的指數(shù)近似可用于描述某些AlInGaP發(fā)光二極管的in(T)。類似地,在本發(fā)明的一個實施例中,處于溫度T的每個ne{1,2}的峰值波長可以定義如下+(4)其中參數(shù)e。和fn可以通過測量在一定溫度范圍內(nèi)的發(fā)射頻語和曲線擬合來實驗性地確定。例如,對于圖3中舉例說明的紅色AlInGaP發(fā)光二極管來說,可以使用公式(4)來近似表示。在其它實施例中,指數(shù)或者其它非線性的近似可以用來有效地描述峰值波長的溫度相關(guān)性。類似地,在本發(fā)明的一個實施例中,處于溫度T的每個nG{1,2}的頻譜FWHM可以定義如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>(5)其中參數(shù)gn和hn可以通過測量一定溫度范圍內(nèi)的發(fā)射頻譜和曲線擬合來實驗性地確定。例如,對于圖3中舉例說明的紅色AlInGaP發(fā)光二極管來說,可以使用公式(5)來近似表示1("。在其它實施例中,性。在表1中提供了以任意強(qiáng)度單位(a.u.)、對于線性近似在基準(zhǔn)溫度丁=2510時、分別依照本發(fā)明實施例和公式(2)、(3)以及公式(4)和(5)憑經(jīng)驗推導(dǎo)出來的的示例性熱模型參數(shù)。應(yīng)注意的是,表1中沒有規(guī)定對于n6U,2)的t和hn。表1—一LED熱模型系數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>依照本發(fā)明的實施例,所述控制系統(tǒng)可以采用這樣的模型來配置,所迷模型可以充分表示發(fā)光元件集群中發(fā)光元件之間的熱耦合,例如傳熱。這種模型可用來依照前饋方式確定當(dāng)把發(fā)光元件例如安裝在公共襯底上時會出現(xiàn)的相互熱效應(yīng)。在本發(fā)明的一個實施例中,由發(fā)光元件耗散的熱量Q近似等于其功耗,這可以如下定義Q約等于VFID(6)其中Vp是發(fā)光元件正向電壓,I是驅(qū)動電流,而D是PWM占空因數(shù)。發(fā)光元件封裝散熱塊(slug)的溫度與發(fā)光元件接合點的溫度之間的差值△Ts-j可以如下定義為△Ts-j=QR0s—j(7)其中RGK-j是特殊封裝和安裝結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件的熱阻。發(fā)光元件接點溫度Tj可以如下定義為Tj=Ts+△Ts-j(8)其中Ts是已測量的基準(zhǔn)溫度,例如發(fā)光元件散熱塊溫度。在本發(fā)明的一個實施例中,可以在校準(zhǔn)過程中確定出為了對發(fā)光元件的特性進(jìn)行充分建模而需要的熱阻值。例如,本發(fā)明的實施例可以包括N個PWM驅(qū)動的LED以及全部與印刷電路板(PCB)熱接觸的溫度傳感器。由溫度傳感器提供的PCB溫度Tb和LED散熱塊n的溫度Tsn可以如下定義為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>(9)其中ATbn是PCB板和第n個LED散熱塊之間的溫差,Dn是第n個LEDPWM驅(qū)動信號的占空因數(shù),而t是第n個LED的載荷比。為了舉例說明的目的,在表2中提供了通過對與本發(fā)明的特定實施例相關(guān)聯(lián)地獲得的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合而獲得的△L和kn的示例值。表2——系統(tǒng)熱模型系數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>在本發(fā)明的一個實施例中,對于某些PWM驅(qū)動的發(fā)光元件來說,發(fā)射光的強(qiáng)度線性地取決于PWM占空因數(shù)。此關(guān)系可以結(jié)合頻i普輻射強(qiáng)度、接點溫度以及一個或多個所期望的三色刺激坐標(biāo)變換(如果期望的話)來使用,以便使控制系統(tǒng)能夠確定用于驅(qū)動發(fā)光元件所需的占空因數(shù)。在另一個實施例中,對于某些發(fā)光元件來說,發(fā)射光的占空因數(shù)和強(qiáng)度依照非線性方式相關(guān)聯(lián)。非線性可能是由于各種原因,例如這可能包括如下的一個或多個瞬態(tài)強(qiáng)度變化,或者在工作周期內(nèi)變化的熱負(fù)荷,以及PWM工作周期的ON和OFF(導(dǎo)通和關(guān)閉)部分之間的過渡期間發(fā)光元件接合點的指數(shù)型冷卻和加熱。非線性在某些類型的發(fā)光元件中可以對于高占空因數(shù)的狀態(tài)不怎么顯著,并且可以在低占空因數(shù)的狀態(tài)期間更加顯著。在本發(fā)明的一個實施例中,可以使用強(qiáng)度一占空因數(shù)關(guān)系的二次方程來對非線性建模,這可以如下定義為I=ciD2+PD(10)其中I是強(qiáng)度,而D是PWM驅(qū)動占空因數(shù)。在表3中以任意單位提供了特定實施例的常量oc和P的示例性值。表3——LED強(qiáng)度PWM占空因數(shù)常量<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>在本發(fā)明的一個實施例中,上述定義的每種顏色的發(fā)光元件的經(jīng)溫式實現(xiàn),其可以利用溫度反饋并依照前饋方式來確定諸如占空因數(shù)之類的控制參數(shù)而無需光學(xué)反饋。該控制系統(tǒng)可以被配置為保持期望的色度在期望的范圍內(nèi)并且保持在期望操作溫度的范圍內(nèi)以及在調(diào)暗期間的準(zhǔn)確性,而不需要監(jiān)視發(fā)射光或者獲取光學(xué)傳感器數(shù)據(jù)和光學(xué)反饋或者確定或測量三色刺激數(shù)據(jù)。應(yīng)該理解的是,上述模型結(jié)合三色刺激或者其它適當(dāng)顏色和強(qiáng)度坐標(biāo)描述了頻語輻射強(qiáng)度、接點溫度和占空因數(shù)之間的參數(shù)關(guān)系,并且可用于控制系統(tǒng)的任何實施例,所述控制系統(tǒng)可以被配置為求解根據(jù)這些模型而產(chǎn)生的方程組,以便確定例如作為所期望的強(qiáng)度和色度坐標(biāo)的函數(shù)的一個或多個LEE的每一個或者LEE組的占空因數(shù),而同時只需要LEE操作狀態(tài)的反饋信息。在本發(fā)明的一個實施例中,期望的光顏色可以由CIE1931x,y色度圖中的坐標(biāo)來表示,這如圖5中所示那樣。圖5進(jìn)一步舉例說明了當(dāng)由CIE1931x,y色度圖表示時,三個彩色發(fā)光元件的色域200?;诿總€顏色的發(fā)光元件的特定經(jīng)溫度修改的頻語輻射強(qiáng)度和期望的光線顏色,控制器可以確定每個顏色的發(fā)光元件的期望光通量輸出,以便獲得期望的光顏色?;诿總€顏色的發(fā)光元件的這個經(jīng)評估的光通量輸出,可以確定合適的控制信號并且將其傳送給一個或多個適當(dāng)?shù)陌l(fā)光元件,以便控制其光通量輸出。當(dāng)混合由發(fā)光元件創(chuàng)建的光線顏色時,可以生成期望的光顏色。易于理解的是,可以產(chǎn)生相似光顏色的、例如取決于不同材料組成的不同形式的發(fā)光元件可具有不同的溫度相關(guān)性,并且因此往往需要溫度補(bǔ)償。在一個實施例中,控制器可以只與特定的發(fā)光元件組相關(guān)聯(lián)。依照此方式,用于對該組發(fā)光元件的每一個的經(jīng)溫度修改的頻譜輻射強(qiáng)度進(jìn)行建模而評估的參數(shù)可以(例如以固件形式)并入控制器中。在另一個實施例中,用于對各種顏色發(fā)光元件的頻譜輻射強(qiáng)度的溫度靈敏度進(jìn)行建模的替代裝置可以并入本發(fā)明中。例如,使用線性和指數(shù)函數(shù)的組合以生成每一類型發(fā)光元件的經(jīng)溫度修改的頻譜輻射強(qiáng)度表示的模型可以提供用于這樣的裝置,其用于減少控制系統(tǒng)用于確定要傳輸?shù)焦庠吹囊粋€或多個發(fā)光元件的每一個的控制信號的計算時間。在本發(fā)明的另一個實施例中,使用上述定義的近似和一組發(fā)光元件的相關(guān)聯(lián)的溫度相關(guān)性來合成基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)光元件控制器的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集,所述控制器是采用用于LED強(qiáng)度和色度控制的廉價微控制器來實現(xiàn)的,這如在第7,140,752號美國專利和I.Ashdown在2003年,于SPIE第5187巻第215—226頁的ProceedingsofSolidStateLightingIII中公開的那樣,這些內(nèi)容通過引用在此并入。在本發(fā)明的一個實施例中,一個或多個電流驅(qū)動器可以使用基于脈沖寬度調(diào)制(PWM)技術(shù)的控制信號,用于控制發(fā)光元件的光通量輸出。由于到發(fā)光元件的平均輸出電流與PWM控制信號的占空因數(shù)成比例,所以能夠通過調(diào)整一個或多個發(fā)光元件陣列的占空因數(shù)來調(diào)暗發(fā)光元件生成的輸出光。發(fā)光元件的PWM控制信號的頻率可以如此選擇,以便使人眼感知到光線是持續(xù)輸出的而不是一系列光脈沖(例如頻率大于約60Hz)。在另一個實施例中,電流驅(qū)動器可以使用基于脈沖編碼調(diào)制(PCM)的控制信號,或者可以使用所屬
技術(shù)領(lǐng)域:
已知的任何其它數(shù)字格式?,F(xiàn)在將參照特定測試示例來描述本發(fā)明的功能。應(yīng)該理解的是,接下來的測試示例意圖用于描述本發(fā)明的實現(xiàn)方式,并非意欲以任何方式限制本發(fā)明。示例依照本發(fā)明實施例配置的光源被測試以便評估光源的功能。所述光源的這個實施例包括定義的LED集群、感測設(shè)備和控制系統(tǒng),所述控制系統(tǒng)包括用于每個顏色的LED的經(jīng)溫度修改的頻語輻射強(qiáng)度模型。這種光源在其相應(yīng)完全強(qiáng)度下具有熱穩(wěn)定性,并且通過調(diào)整LED驅(qū)動電流來把發(fā)射光的CCT設(shè)置在3000K(開氏溫標(biāo))。隨后,把LED集群去電并且放置在環(huán)境室中,以便把PCB和所附散熱片冷卻至-10X:。然后,使LED集群通電,并且當(dāng)散熱片的溫度穩(wěn)定時執(zhí)行色度測量。表4中示出了每一溫度處的各個CCT以及CCT偏差。在此表中,"CCTAuv"值表示沿黑體軌跡(對應(yīng)于已測量的CCT)與3000K的偏差,而"3000KAuv"值表示沿黑體軌跡和離開黑體軌跡的偏差。表4一一在額定3000K設(shè)置的示例性LED集群的色度波動<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>在另一測試中,在完整強(qiáng)度和6500KCCT處設(shè)置相同的光源,并允許熱穩(wěn)定,隨后去電并且冷卻至-IOX:。然后,使LED集群通電,并且當(dāng)散熱片的溫度穩(wěn)定時,執(zhí)行色度測量。表5中示出了每一溫度的各個CCT以及CCT偏差。表5——在額定6500K處設(shè)置的示例性LED集群的色度波動<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>如表4和5中所示那樣,在約15"C至60"C的操作溫度的范圍內(nèi),依照本發(fā)明的光源的已測試實施例使LED集群的白光色度保持在Auv0.003的范圍內(nèi)。這良好地處于Auv-±0.003的白光燈的ANSI和IEC色度限制范圍內(nèi)(ANSLG、ANSIC78.376-2001,即AmericanNationalStandardsLightingGroup、NationalElectricalManufacturersAssociation,Rosslyn,VA,2001)。在如上定義那樣來配置的光源性能中,在CCT被設(shè)置為3000K的完整強(qiáng)度下熱穩(wěn)定之后,LED集群的光通量輸出調(diào)暗百分之十的強(qiáng)度。表6中示出了這種測試的結(jié)果。表6—一使用熱反饋在3000K時LED集群隨著調(diào)暗的色度<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>如表6所示,在約為10:1的調(diào)暗范圍中,所述控制器將LED集群的白光色度維持在大約Auv-0.01的范圍內(nèi)。雖然這可能超出了ANSI和IEC對于白光燈的色度限制,但是應(yīng)注意的是,這些限制適用于在全功率并且在25攝氏度時操作的燈。本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的是,超出其操作溫度的范圍并且在調(diào)暗期間,熒光燈色度的改變大于依照本發(fā)明實施例的光源的上述測試所標(biāo)識的值。舉例來說,在2000年由IlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica,NewYork,YK出版的IESNA、TheIESNALightingHandbook:ReferenceApplication的第9版,例如圖6-45中,可找到熒光燈的操作特性的已知偏差。本說明書中引用的所有專利、出版物、包括已公開的專利申請以及數(shù)據(jù)庫條目的公開內(nèi)容通過引用全部在此并入,其程度就像是每個這樣的各個專利、出版物和數(shù)據(jù)庫條目均具體地并且逐一地表明將通過引用在此并入。顯然,本發(fā)明的先前實現(xiàn)方式是示例性并且可以在很多方面進(jìn)行改變。不應(yīng)該把這種現(xiàn)有或?qū)淼母淖円暈槠x本發(fā)明的精神和范圍,所有這樣的修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言都是顯而易見的,并且包括在隨后的權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種用于生成期望的光顏色的光源,所述光源包括:a)用于生成具有第一波長范圍的第一光線的一個或多個第一發(fā)光元件,所述一個或多個第一發(fā)光元件響應(yīng)于第一控制信號;b)用于生成具有第二波長范圍的第二光線的一個或多個第二發(fā)光元件,所述一個或多個第二發(fā)光元件響應(yīng)于第二控制信號;c)用于生成表示一個或多個第一發(fā)光元件和一個或多個第二發(fā)光元件的操作溫度的一個或多個信號的一個或多個感測設(shè)備;以及d)可操作地耦合至一個或多個第一發(fā)光元件、一個或多個第二發(fā)光元件以及一個或多個感測設(shè)備的控制系統(tǒng),所述控制系統(tǒng)被配置為接收一個或多個信號并且被配置為基于所述操作溫度和期望的光顏色來確定第一控制信號和第二控制信號;其中混合所述第一光線和第二光線以創(chuàng)建期望的光顏色。2.如權(quán)利要求l所述的光源,其中所述控制系統(tǒng)利用用于基于操作溫度預(yù)測光顏色的一個或多個頻謙輻射強(qiáng)度模型進(jìn)行預(yù)先配置。3.如權(quán)利要求2所述的光源,其中所述一個或多個頻鐠輻射強(qiáng)度模型的至少一個包括一個或多個與溫度相關(guān)的參數(shù)。4.如權(quán)利要求2所述的光源,其中所述一個或多個頻譜輻射強(qiáng)度模型的至少一個包括一個或多個高斯近似。5.如權(quán)利要求3所述的光源,其中所述與溫度相關(guān)的參數(shù)的至少一個線性地取決于溫度。6.如權(quán)利要求3所述的光源,其中所述與溫度相關(guān)的參數(shù)的至少一個按指數(shù)規(guī)律取決于溫度。7.如權(quán)利要求3所述的光源,其中一個或多個與溫度相關(guān)的參數(shù)能夠在校準(zhǔn)過程中確定。8.如權(quán)利要求l所述的光源,其中所述控制系統(tǒng)利用用于預(yù)測一個或多個第一發(fā)光元件或者一個或多個第二發(fā)光元件或者二者的操作溫度的熱模型來預(yù)先配置。9.如權(quán)利要求8所述的光源,其中所述熱模型至少取決于第一控制信號。10.如權(quán)利要求8所述的光源,其中所述熱模型至少取決于第二控制信號。11.如權(quán)利要求8所述的光源,其中所述控制系統(tǒng)利用用于預(yù)測第一發(fā)光元件或第二發(fā)光元件或者二者的散熱塊溫度的熱模型來預(yù)先配置。12.如權(quán)利要求8所述的光源,其中所述控制系統(tǒng)利用用于預(yù)測一個或多個第一發(fā)光元件或一個或多個第二發(fā)光元件或者二者的接點溫度的熱模型來預(yù)先配置。13.如權(quán)利要求1所述的光源,其中第一控制信號是具有可控第一占空因數(shù)的脈沖寬度調(diào)制信號。14.如權(quán)利要求1所述的光源,其中第一控制信號是具有可控第一占空因數(shù)的脈沖編碼調(diào)制信號。15.如權(quán)利要求1所述的光源,其中第二控制信號是具有可控第二占空因數(shù)的脈沖寬度調(diào)制信號。16.如權(quán)利要求1所述的光源,其中第二控制信號是具有可控第二占空因數(shù)的脈沖編碼調(diào)制信號。17.如權(quán)利要求13或者14所述的光源,其中所述控制系統(tǒng)被預(yù)先配置為補(bǔ)償?shù)谝徽伎找驍?shù)和第一光線的強(qiáng)度之間的非線性相關(guān)性。18.如權(quán)利要求15或者16所述的光源,其中所述控制系統(tǒng)被預(yù)先配置為補(bǔ)償?shù)诙伎找驍?shù)和第二光線的強(qiáng)度之間的非線性相關(guān)性。19.如權(quán)利要求1所述的光源,其中所述一個或多個感測設(shè)備包括一個或多個溫度傳感器。20.如權(quán)利要求1所述的光源,其中所述一個或多個感測設(shè)備包括一個或多個用于感測一個或多個第一發(fā)光元件的正向電壓的正向電壓傳感器。21.如權(quán)利要求1所述的光源,其中一個或多個感測設(shè)備包括一個或多個用于感測一個或多個第二發(fā)光元件的正向電壓的正向電壓傳感器。22.—種用于產(chǎn)生期望的光顏色的方法,所述方法包括如下步驟a)確定一個或多個第一發(fā)光元件的第一操作溫度,所述一個或多個第一發(fā)光元件用于提供具有第一頻i普的第一光線;b)確定一個或多個第二發(fā)光元件的第二操作溫度,所述一個或多個第二發(fā)光元件用于提供具有第二頻鐠的第二光線;C)提供表示第一操作溫度對第一頻譜的影響的第一頻譜輻射強(qiáng)度模型;d)提供表示第二操作溫度對第二頻譜的影響的第二頻譜輻射強(qiáng)度模型;e)基于第一頻諮輻射強(qiáng)度模型、第二頻譜輻射強(qiáng)度模型、期望的光顏色和第一操作溫度以及第二操作溫度來確定第一控制信號和第二控制信號;f)向一個或多個第一發(fā)光元件提供第一控制信號;g)向一個或多個第二發(fā)光元件提供第二控制信號;以及h)把所述第一光線和第二光線混合為具有所述期望的光顏色的混合光。23.如權(quán)利要求20所述的方法,其中第一頻譜輻射強(qiáng)度模型或第二頻語輻射強(qiáng)度模型或者二者都包括一個或多個高斯近似。24.如權(quán)利要求20所述的方法,其中所述第一操作溫度和第二操作溫度是散熱塊溫度。25.如權(quán)利要求20所述的方法,其中所述第一操作溫度和第二操作溫度是接點溫度。26.如權(quán)利要求20所述的方法,其中所述第一控制信號是具有可控第一占空因數(shù)的脈沖寬度調(diào)制信號。27.如權(quán)利要求20所述的方法,其中所述第一控制信號是具有可控第一占空因數(shù)的脈沖編碼調(diào)制信號。28.如權(quán)利要求20所述的方法,其中所述第二控制信號是具有可控第二占空因數(shù)的脈沖寬度調(diào)制信號。29.如權(quán)利要求20所述的方法,其中所述第二控制信號是具有可控第二占空因數(shù)的脈沖編碼調(diào)制信號。30.如權(quán)利要求20所述的方法,還提供了用于基于第一控制信號和第二控制信號來預(yù)測第一操作溫度和第二操作溫度的熱模型。31.如權(quán)利要求30所述的方法,其中所述熱模型包括第一操作溫度和第二操作溫度之間以及第一控制信號和第二控制信號之間的非線性相關(guān)性。全文摘要光源包括用于生成具有第一波長范圍的光線的一個或多個第一發(fā)光元件以及用于生成具有第二波長范圍的光線的一個或多個第二發(fā)光元件。第一發(fā)光元件和第二發(fā)光元件響應(yīng)于對其提供的分離的控制信號??刂葡到y(tǒng)從一個或多個感測設(shè)備接收表示操作溫度的信號并且基于所期望的光顏色和操作溫度來確定第一和第二控制信號。作為所接收到的第一和第二控制信號的結(jié)果而由第一和第二發(fā)光元件發(fā)射的光線可以被混合以便基本上獲得所期望的光顏色。所生成的期望光顏色因此能基本上與因接點溫度導(dǎo)致的、在發(fā)光元件操作特性方面的變化無關(guān)。文檔編號H05B33/08GK101379889SQ200780005047公開日2009年3月4日申請日期2007年2月9日優(yōu)先權(quán)日2006年2月10日發(fā)明者I·阿什當(dāng),K·文申請人:Tir科技公司