专利名称：校准照明系统的方法和照明系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种校准照明系统的方法和根据这种方法校准的照明系统。照明系统
包括至少一个将电能转化为光的光源以及至少一个给光源提供电能的具有合适特性的光 源驱动器。
背景技术：
在照明系统中，一种颜色的光可以由一个或多个光源产生，多种颜色的光可以通 过组合从不同光源发射的光来产生，所述不同光源中的每一个发射不同的基色。不同的光 源可以是相同或相似的类型，或者可以是不同的类型。 术语"光源"应当被理解为包括但不限于多种多样的辐射源中的任何一个或多个， 例如基于LED(发光二极管)的光源(包括一个或多个LED)、白炽光源(例如丝灯或卤素 灯)、荧光源、磷光源、气体放电源或者激光器。 这样的照明系统本身是已知的。它们尤其用于普通照明目的(例如聚光灯、泛光 灯)以及用于大面积直视发光面板，例如应用于比如告示板、轮廓照明和广告板。此外，此 类照明系统用作例如用于电视接收器和监示器的(图像)显示设备的背光照明。这样的 照明系统尤其适合用作非发射式显示器的背光源，所述非发射式显示器例如液晶显示设备 (也称为LCD面板)，其用于(便携式)计算机或(移动)电话。 当不同基色的光源用于形成照明系统时，出现了实现在照明系统色点内具有希望 的分散范围(spread)的希望的色点的问题。本领域中已知的是，光源的色点通常由根据 CIE 1931色图的颜色坐标或者所谓的三剌激值(x， y， z)来表征。此外，本领域中已知的 是，色点内的分散范围通常由根据所谓的麦克亚当(MacAdam)椭圆的所谓的"颜色匹配标 准差"(SDCM)来表征。举个例子来说，对于大约为3的SDCM，色差是恰可分辨的。光源可 以是具有截然不同的基色的光源，例如众所周知的红色(R)、绿色(G)或蓝色(B)光源。此 外，光源能够将例如琥珀色或青色作为基色。这些基色光可以直接由光源直接产生，或者可 以由磷光体在用来自光源的光照射时产生。在后一种情况下，混合色或白色光也可能作为 基色之一。 由于光源的光学性质是根据时间、电流和温度而变化的，因此光源驱动器控制器 被用来获得和保持预定的颜色精度。在照明系统中，用于光源的驱动电路系统的性质也可 能随着时间而改变，例如因温度和部件老化而改变。为了提供所述一个或多个光源的光发 射的可重复性，本领域中已知的是采用可以利用一个或多个传感器和颜色反馈算法以便获 得高的颜色精度的光源驱动器控制器。在这类系统中，传感器可以尤其测量光源的光分布、 温度和/或光源的光通量水平。颜色反馈算法和其他的逻辑电路系统传统上是在位于光源 驱动器附近的光源驱动器(微)控制器中实施的，或者与其形成单元。颜色反馈算法感知 照明系统产生的光的参数，光源驱动器控制器控制光源驱动器可再现地产生光的希望的颜 色和强度。此外，采用前馈控制系统以便制造具有甚至更高的颜色精度的照明系统。
不同的光源，即使来自相同类型和相同来源，事实上在其制造后也具有不同的特性。在颜色反馈算法中，必须使用代表来自不同光源的发射的特性的数据，并且依据这些数 据的算法控制光源的发射。为了获得精确的颜色可调谐性，光源需要经过测量(或校准)， 并且该数据必须提供给颜色反馈算法以控制耦合到光源的光源驱动器。例如，在照明系统 中，为了达到预定的色点，光源(例如LED)可以由关联的光源驱动器随着时间以人眼不可 察觉的频率开启和关闭，其中占空比由颜色反馈算法确定。 尽管光源驱动器可以具有关于照明系统中存在的每个光源的足够的信息，但是当 光源驱动电子器件引入了在光源校准期间没有考虑到的误差时，颜色仍会偏离希望的颜 色。 因此，在常规的制造过程中，要求在一个时间和一个位置建立光源和光源驱动器
的组合校准以便使它们相互匹配。然而，出于下面的原因，这是不合需要的。 首先，光源和光源驱动器需要同时被放置在相同位置以便在制造过程的某点上进
行组合校准，这需要复杂的物流(logistics)。第二，在照明系统的使用中，光源和光源驱动
器在被组合校准后，应该继续形成这样的组合，这降低了灵活性并增加了成本。 发明目的 希望的是提供一种照明系统，其中不同的光源可以基本上随机地和不同的光源驱 动器组合，而不损害校准过程。
发明内容
在本发明的实施例中，提出了一种校准照明系统的方法。该照明系统包括至少一 个光源和光源驱动器，所述光源驱动器具有控制该光源驱动器的光源驱动器控制器。该方 法包括将光源和光源存储器耦合；通过确定光源输入参数和光源输出参数之间的光源运 行关系(operational relationship)来校准光源；在光源存储器中存储代表光源运行关 系的光源控制数据；将光源驱动器和光源驱动器存储器耦合；通过确定光源驱动器输入参 数和光源驱动器输出参数之间的光源驱动器运行关系来校准光源驱动器；在光源驱动器存 储器中存储代表光源驱动器运行关系的光源驱动器控制数据；将光源与光源驱动器组装起 来；以及根据从光源存储器和光源驱动器存储器中读取的光源控制数据和光源驱动器控制 数据校准光源驱动器控制器。 在校准使用传感器来感测光源产生的光、采用颜色反馈系统的照明系统的方法的 实施例中，该方法包括提供传感器以感测光源产生的光；将传感器和传感器存储器耦合； 通过确定传感器输入参数和传感器输出参数之间的传感器运行关系来校准该传感器；在传 感器存储器中存储代表传感器运行关系的传感器控制数据；将该传感器与光源和光源驱动 器组装起来；以及进一步根据从传感器存储器中读取的传感器控制数据校准光源驱动器控 制器。 代替本领域中通常采用的将一个或多个光源与一个或多个光源驱动器结合执行 对照明系统的校准的是，本发明提出在光源、光源驱动器和传感器组合以形成照明系统并 且首次激活以前单独地对它们进行校准。在这种激活时，存储在对应存储器中的控制数据 可以例如由光源驱动器控制器或单独的编程设备读取，并且光源驱动器控制器可以根据所 述控制数据加以校准。 光源存储器、光源驱动器存储器和传感器存储器中的至少一个可以分别同光源、光源驱动器和传感器形成单元，从而在校准特定部件的过程中获得的控制数据物理上与相 同的部件存储在一起。当部件组合时，存储于此类存储器中的控制数据是容易获得的。可 替换地，控制数据可以存储于远程存储器，例如远程服务器的存储器，其中部件和存储器中 与之关联的控制数据具有相应的标识符，从而使得带有控制数据的存储器耦合到关联的部 件。部件的存储器中存储的标识符还可用于部件的特定组合的注册(registration)。
参考下面的详细描述并结合附图考虑，将会更容易任何和更好地理解权利要求和 优点，附图中相似的附图标记代表相似的部分。
图1绘出了本发明实施例中的照明系统的示图。
具体实施例方式
图1示意性地示出了光源10、与光源IO耦合以形成光源单元14的光源存储器12、 光源驱动器20、与光源驱动器20耦合以形成光源驱动器单元24的光源驱动器存储器22、 传感器30、与传感器30耦合以形成传感器单元34的传感器存储器32以及光源驱动器控制 器40。照明系统可以包括至少一个光源单元14、至少一个光源驱动器单元24和至少一个 光源驱动器控制器40，并且此外可以包括至少一个传感器单元34。该照明系统可嵌入到照 明器中。 光源存储器12被配置成存储光源数据，所述光源数据代表一个或多个光源输入 参数(例如温度、电流)与一个或多个光源输出参数(例如色点、电压)之间的光源运行关 系，其中这些关系也可以由典型数据定义，所述典型数据例如参考正向电流、热阻、热/冷 因子、固定偏差(droop)等。光源驱动器存储器22被配置成存储光源驱动器数据，所述光 源驱动器数据代表一个或多个光源驱动器输入参数(例如希望的色点)和一个或多个光源 驱动器输出参数(例如电流)之间的光源驱动器运行关系。传感器存储器32被配置成存 储传感器数据，所述传感器数据代表一个或多个传感器输入参数(例如指定色点的光)和 一个或多个传感器输出参数(例如电压、电流或代码)之间的传感器运行关系。
存储器可以是EEPR0M(电可擦除可编程只读存储器)类型的或者任何其他非易失 性类型的存储器。 在光源存储器12、光源驱动器存储器22和传感器存储器32的任何一个中，在校 准过程中写入适当的控制数据，从而定义所述不同的相关输入/输出参数关系。根据本发 明，光源10、光源驱动器20和传感器30中的每一个都可以独立于其中的任何其他部件来 加以校准(即在校准时间和/或位置方面独立)。光源存储器12不必在物理上耦合到光 源10(尽管它可能这样)，而是也可以通过作为物理上被放置在不同位置(例如远程位置) 的存储器(的指定部分)或者物理上和另一设备(例如光源驱动器存储器22)组合而"虚 拟地"耦合到光源10。在这种情况下，光源10和光源存储器12可能会有相应的标识符，所 述标识符用来标识所述关联的存储器或存储器部分。这同样适用于光源驱动器20和关联 的光源驱动器存储器22之间的耦合以及传感器30和关联的传感器存储器32之间的耦合， 这样的耦合在图1中用虚线表示。简而言之，光源10和光源存储器12由于二者相互关联 形成了物理的或者虚拟的单元。这同样适用于与光源驱动器存储器22关联的光源驱动器
620，并且适用于传感器30和传感器存储器32，如图1中虚线方框所示。
在制造过程中，光源10、光源驱动器20和传感器30中的每一个可以单独且独立于 其中的其他部件而制造。此外，光源10、光源驱动器20和传感器30中的每一个的校准可 以(在时间和位置方面)单独且独立于其中的其他部件而执行，以便产生合适的光源控制 数据、光源驱动器控制数据和传感器控制数据。 —旦光源10和光源驱动器20相互组合(相互连接)并被首次激活，那么来自光 源存储器12的光源控制数据通过光源驱动器控制器40与来自光源驱动器存储器22的光 源驱动器数据以及可能地还与来自传感器存储器32的传感器控制数据(如果传感器30形 成应用的一部分的话)组合和匹配。于是，参考和实际参数值之间的偏差可以由光源驱动 器控制器40补偿。从而，当根据为部件存储的控制数据将这些部件组合时，可以自动地发 生对于整个照明系统的"校准"。结果，当控制信号CS输入至光源驱动器控制器40时，照明 系统提供光的量和所需的类型。光源驱动器控制器40可以是光源驱动器单元24物理上的 一部分。 类似的整个照明系统的"校准"过程可以在拆卸现有照明系统并且使用部件以形
成新的照明系统之后进行，所述新的照明系统具有一个或多个先前使用的光源、一个或多
个光源驱动器和可能的一个或多个传感器。如果认为有必要，那么可以在装配该新的照明
系统之前，单独且独立地重新校准所述先前使用的光源、光源驱动器或者传感器中的每一 个。 当将单独校准的光源与单独校准的光源驱动器和单独校准的传感器组合时，假设 在校准和组合之间的时间段内，部件没有发生重大的变化。 在LED光源的校准中，光源控制数据可以包括正向电压、三剌激值、通量和色度、 参考温度、参考正向电流、热阻、热/冷因子、固定偏差等。 在LED光源驱动器的校准中，光源驱动器控制数据可以包括正向电流、上升和下 降时间、电路数据、P丽(脉宽调制)频率等。 传感器电路中的反馈算法可以包括FFB(通量反馈)、CCFB(颜色反馈)、其与 TFF(温度前馈)的组合等。 根据需要，本文公开了本发明的详细实施例。然而，应当理解的是，这些公开的实 施例仅为本发明的示例，其可以以各种不同的形式实施。因此，本文披露的特定结构和功能 细节不应当被解释为限制性的，而是仅仅作为权利要求的基础和用于教导本领域技术人员 不同地将本发明应用于几乎任意合适的详细结构中的代表性基础。此外，本文使用的术语 和短语并不预期是限制性的；而是意在提供对于本发明的可理解的描述。
本文使用的措词"一"或"一个"被定义为一个或一个以上。本文使用的措词多个 被定义为两个或两个以上。本文使用的措词另一被定义为至少第二或更多。本文使用的措 词包含和/或具有定义为包括(即开放式语言)。本文使用的措词耦合被定义为连接，尽管 不一定直接地连接和不一定机械地连接。本文使用的措词程序、软件应用程序等等被定义 为设计用于在计算机系统上执行的指令序列。程序、计算机程序或软件应用程序可以包括 子例程、函数、过程、对象方法、对象实现、可执行应用程序，小应用程序(applet)、小服务程 序(servlet)、源代码、目标代码、共享库/动态加载库和/或设计用于在计算机系统上执行 的其他指令序列。
权利要求
一种校准照明系统的方法，该照明系统包括至少一个光源和光源驱动器，所述光源驱动器具有控制该光源驱动器的光源驱动器控制器，该方法包括-将光源与光源存储器耦合；-通过确定光源输入参数和光源输出参数之间的光源运行关系来校准光源；-在光源存储器中存储代表光源运行关系的光源控制数据；-将光源驱动器与光源驱动器存储器耦合；-通过确定光源驱动器输入参数与光源驱动器输出参数之间的光源驱动器运行关系来校准光源驱动器；-在光源驱动器存储器中存储代表光源驱动器运行关系的光源驱动器控制数据；-将光源与光源驱动器组装起来；以及-根据从光源存储器和光源驱动器存储器中读取的光源控制数据和光源驱动器控制数据校准光源驱动器控制器。
2. 根据权利要求1的方法，还包括 _提供传感器以感测光源产生的光； _将传感器与传感器存储器耦合；_通过确定传感器输入参数和传感器输出参数之间的传感器运行关系来校准传感器； _在传感器存储器中存储代表传感器运行关系的传感器控制数据； _将传感器与光源和光源驱动器组装起来；以及-进一步根据从传感器存储器中读取的传感器控制数据校准光源驱动器控制器。
3. —种照明系统，包括 _至少一个光源；-光源存储器，其与光源耦合，并且被配置成存储代表光源输入参数和光源输出参数之 间的光源运行关系的光源控制数据； _光源驱动器；_光源驱动器存储器，其与光源驱动器耦合，并且被配置成存储代表光源驱动器输入参 数和光源驱动器输出参数之间的光源运行关系的光源驱动器控制数据；_光源驱动器控制器，其与光源驱动器耦合，并且控制光源驱动器，该光源驱动器控制 器被配置成访问光源存储器和光源驱动器存储器，并且根据从光源存储器和光源驱动器存 储器中读取的光源控制数据和光源驱动器控制数据控制光源驱动器。
4. 根据权利要求3的照明系统，还包括 _感测光源产生的光的传感器；_传感器存储器，其与传感器耦合，并且被配置成存储代表传感器输入参数和传感器输 出参数之间的传感器运行关系的传感器控制数据，-光源驱动器控制器进一步被配置成访问传感器存储器并且根据光源控制数据、光源 驱动器数据和从传感器存储器中读取的传感器控制数据来控制光源驱动器。
5. 根据权利要求3或4的照明系统，其中光源存储器和光源形成单元。
6. 根据权利要求3或4的照明系统，其中光源驱动器存储器和光源驱动器形成单元。
7. 根据权利要求4的照明系统，其中传感器存储器与传感器形成单元。
8. 根据权利要求3或4的照明系统，其中光源存储器和光源驱动器存储器中的至少一个分别远离光源和光源驱动器。
9.根据权利要求4的照明系统，其中传感器存储器远离传感器。
全文摘要
在具有至少一个光源、光源驱动器和控制光源驱动器的光源驱动器控制器的照明系统的校准中，在组合这些单独的部件之前，单独地校准这些部件。为此，光源与光源存储器耦合，光源通过确定光源输入参数和光源输出参数之间的光源运行关系来校准，并且将代表光源运行关系的光源控制数据存储于光源存储器中。光源驱动器与光源驱动器存储器耦合，光源驱动器通过确定光源驱动器输入参数和光源驱动器输出参数之间的光源驱动器运行关系来校准，并且将代表光源驱动器运行关系的光源驱动器控制数据存储于光源驱动器存储器中。在这些单独的校准之后，将光源和光源驱动器组装起来，并且根据从光源存储器和光源驱动器存储器中读取的光源控制数据和光源驱动器控制数据校准光源驱动器控制器。如果照明系统中使用传感器感测光源产生的光，那么将传感器和传感器存储器耦合，通过确定传感器输入参数和传感器输出参数之间的传感器运行关系来校准传感器，并且将代表传感器运行关系的传感器控制数据存储于传感器存储器中。在将传感器与光源和光源驱动器组装起来之后，进一步根据从传感器存储器中读取的传感器控制数据校准光源驱动器控制器。
文档编号H05B37/02GK101785365SQ200880101175
公开日2010年7月21日 申请日期2008年7月25日 优先权日2007年7月31日
发明者J·A·M·范埃普, P·H·F·多伊伦伯格, W·范杜伊尼维尔特 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司