CN117501810A - 光发射装置和操作光发射装置的方法 - Google Patents

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CN117501810A CN202280043027.1A CN202280043027A CN117501810A CN 117501810 A CN117501810 A CN 117501810A CN 202280043027 A CN202280043027 A CN 202280043027A CN 117501810 A CN117501810 A CN 117501810A
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迈克尔·布兰德尔
塞巴斯蒂安·施蒂格勒
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Abstract

光发射装置(10)包括驱动器装置(15)和数量为N的组件(1‑4),所述驱动器装置包括第一驱动器、第二驱动器和第三驱动器(16‑18),所述数量为N的组件分别包括第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体(11‑13、21‑23、31‑33、41‑43)。数量N大于1。第一驱动器(16)与第一串联电路(71)耦合,所述第一串联电路包括数量为N的组件(1‑4)的第一光发射半导体主体(11、21、31、41)。第二驱动器(17)与第二串联电路(72)耦合,所述第二串联电路包括数量为N的组件(1‑4)的第二光发射半导体主体(12、22、32、42)。第三驱动器(18)与第三串联电路(73)耦合,所述第三串联电路包括数量为N的组件(1‑4)的第三光发射半导体主体(13、23、33、43)。第一驱动器、第二驱动器和第三驱动器(16‑18)被设计成分别输出驱动器信号(S1、S2、S3),所述驱动器信号取决于数量为N的组件(1‑4)的第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体(11‑13、21‑23、31‑33、41‑43)的光度量。

Description

光发射装置和操作光发射装置的方法
提出一种光发射装置和一种操作光发射装置的方法。
本申请要求德国专利申请102021115713.7的优先权,其公开内容通过引用并入本申请。
光发射装置能够具有一个或多个组件。组件包括例如第一、第二和第三光发射半导体主体和壳体。第一、第二和第三光发射半导体主体插入壳体中。第一、第二和第三光发射半导体主体例如可以实现为在红色、绿色和蓝色光谱中发射的发光二极管芯片。驱动器装置为组件的第一、第二和第三光发射半导体主体供电。在此,驱动器装置能够布置在组件的壳体中或者能够在组件的壳体之外实现。驱动器装置的第一驱动器为第一光发射半导体主体供应适合于该示例的第一光发射半导体主体的电流值或电压值。这同样适用于驱动器装置的第二和第三驱动器。然而,通过自身的驱动器为每个光发射半导体主体供电会产生较高的耗费。
一个目的是提出一种光发射装置和一种操作光发射装置的方法,其中耗费保持较低。
该目的通过根据独立权利要求的光发射装置和操作光发射装置的方法来实现。光发射装置或操作光发射装置的方法的其他设计方案是从属权利要求的主题。
在至少一个实施方式中,光发射装置包括驱动器装置和数量为N的组件,所述驱动器装置包括第一驱动器、第二驱动器和第三驱动器,所述数量为N的组件分别包括第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体。数量N大于1。第一驱动与第一串联电路耦合,所述第一串联电路包括数量为N的组件的第一光发射半导体主体。第二驱动器与第二串联电路耦合,所述第二串联电路包括数量为N的组件的第二光发射半导体主体。此外,第三驱动器与第三串联电路耦合,所述第三串联电路包括数量为N的组件的第三光发射半导体主体。
第一驱动器、第二驱动器和第三驱动器被设计成分别输出驱动器信号,所述驱动器信号取决于数量为N的组件的第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体的光度量。
有利地,第一驱动器对数量为N的第一光发射半导体主体供电。相应地,第二驱动器对数量为N的第二光发射半导体主体供电,第三驱动器对数量为N的第三光发射半导体主体供电。因此,用于实现光发射装置的耗费保持较低。在此考虑了光发射半导体主体的光度量。
例如,数量为N的第一光发射半导体主体在红色光谱中发射。此外,数量为N的第二光发射半导体主体在绿色光谱中发射。此外,数量为N的第三光发射半导体主体在蓝色光谱中发射。因为数量为N的第一光发射半导体主体中的半导体主体尽管通常不具有相同的特性,但具有相似的特性,因此将其共同驱动就足够了。这同样适用于第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体。
在一个示例中,第一驱动器、第二驱动器和第三驱动器的参数根据数量为N的第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体的测量的值(即例如在电流预设值下的光强度和/或色坐标)以及根据目标色坐标和/或目标光强度来调节。组件例如实现为红-绿-蓝组件(缩写为RGB组件)。目标色坐标也能够被称为预设的或所寻求的色坐标或者预设的目标色坐标。目标光强度也能够被称为预设的或所寻求的光强度或预设的目标光强度。
在光发射装置的至少一个实施方式中,数量为N的组件中的组件分别具有壳体(英文package)。因此,例如,组件能够被称为LED壳体。
在光发射装置的至少一个实施方式中,驱动器装置具有存储器。第一驱动器、第二驱动器和第三驱动器被设计成分别输出具有第一占空比、第二占空比和第三占空比的脉宽调制驱动器信号,并且根据存储在存储器中的信息来调节第一占空比、第二占空比和第三占空比。有利地,在脉宽调制驱动信号的一个周期期间平均输出的光强度经由第一占空比、第二占空比和第三占空比而非仅经由驱动器信号的脉冲的高度来调节。人眼太慢,无法单独感知脉冲。
在光发射装置的至少一个实施方式中,第一驱动器的第一占空比是数量为N的组件的第一光发射半导体主体的数量为N的预定占空比(Solltastgraden)的平均值。第二驱动器的第二占空比是数量为N的组件的第二光发射半导体主体的数量为N的预定占空比的平均值。第三驱动器的第三占空比是数量为N的组件的第三光发射半导体主体的数量为N的预定占空比的平均值。有利地,通过取平均值,三个占空比适配于安装在具体光发射装置中的组件。
在光发射装置的至少一个实施方式中,在数量为N的组件中的组件中,第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体的预定占空比是逐组件地根据第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体的光度量、根据目标色坐标和/或目标光强度来确定的。由于三个光发射半导体主体的光度量以及目标色坐标和/或目标光强度是已知的,因此在每个组件中能够针对三个光发射半导体主体确定三个预定占空比。例如,通过将各组件的三个光发射半导体主体的光度量换算成三色坐标、通过将目标色坐标和目标光强度换算成目标的三色坐标并且通过对相应的等式(在下文中给出)求解来确定预定占空比。然后通过求平均值确定三个占空比。
在光发射装置的至少一个实施方式中,对数量为N的组件的第一光发射半导体主体的至少一个光度量取平均值。此外,对数量为N的组件的第二光发射半导体主体的至少一个光度量取平均值。同样地,对数量为N的组件的第三光发射半导体主体的至少一个光度量取平均值。第一驱动器的第一占空比、第二驱动器的第二占空比和第三驱动器的第三占空比是根据目标色坐标和/或目标光强度并且根据至少一个光度量的平均值来确定的。例如通过将至少一个光度量的平均值换算成三色坐标、通过将目标色坐标和目标光强度换算成目标的三色坐标并且通过对相应的等式(在下文中给出)求解来确定三个占空比。
在光发射装置的至少一个实施方式中,至少一个光度量包括:
-第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体的光强度,或者
-第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体的光强度和两个色坐标值,或者
-第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体的三色坐标。
在一个示例中,三个三色坐标中的一个、三个三色坐标中的两个、或三个三色坐标中的全部三个从至少一个光度量的一个或多个平均值中确定。不通过至少一个光度量的平均值确定的三色坐标能够例如通过一个批次的或一个类别的组件的标准值替换。
在一个示例中,利用以下方法之一计算平均值:
-将平均值计算为算术平均值。算术平均值是给定值的总和除以值的数量。
-将平均值计算为中位数。中位数将给定值的列表分成两个相等的部分,使得一半的值不大于中位数,而另一半的值不小于中位数。因此,中位数描述将一组值分成两个半部的值。
-将平均值计算为平方平均值。在此,对值进行平方,并将平方值的总和除以值的数量。平方平均值是除法值的平方根。
-根据最小二乘法或最小误差平方法计算平均值。平均值是平方和产生最小值的数字。平方是给定值和数字之差的平方。因此,平均值是偏差平方和最小的值。
在光发射装置的至少一个实施方式中,第一光发射半导体主体实现为在红色光谱中发射的发光二极管芯片。第二光发射半导体主体实现为在绿色光谱中发射的发光二极管芯片。第三光发射半导体主体实现为在蓝色光谱中发射的发光二极管芯片。
在光发射装置的至少一个实施方式中,包括第一驱动器、第二驱动器和第三驱动器的组中的至少一个驱动器被设计成根据存储在存储器中的信息来调节脉宽调制驱动器信号的高度。光发射半导体主体的色坐标值能够通过驱动器信号的高度来位移。
在光发射装置的至少一个实施方式中,数量为N的组件中的组件分别包括第四光发射半导体主体。此外,驱动器装置包括第四驱动器。第四驱动器与第四串联电路耦合,所述第四串联电路包括数量为N的组件的第四光发射半导体主体。第四光发射半导体主体例如能够实现为在红色、绿色和蓝色光谱之外发射的发光二极管芯片。第四光发射半导体主体例如实现为在黄色光谱、长波蓝色光谱、短波绿色光谱或长波绿色光谱中发射的发光二极管芯片,或者,例如实现为完全转换的发光二极管芯片(例如具有转换器的在蓝色光谱中发射的发光二极管芯片)。利用第四光发射半导体主体能够有利地实现:例如能够显示更多的色彩,即改变色域以能够满足不同的要求。
在至少一个实施方式中,光发射装置被设计用于背光(英文backlight)、强调或照明。
在至少一个实施方式中,提供一种操作光发射装置的方法,其中,光发射装置包括数量为N的组件,所述数量为N的组件分别包括第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体。在此,该方法包括:
-通过驱动器装置的第一驱动器以第一驱动器信号操作第一串联电路,所述第一串联电路包括数量为N的组件的第一光发射半导体主体,
-通过驱动器装置的第二驱动器以第二驱动器信号操作第二串联电路,所述第二串联电路包括数量为N的组件的第二光发射半导体主体,
-通过驱动器装置的第三驱动器以第三驱动器信号操作第三串联电路,所述第三串联电路包括数量为N的组件的第三光发射半导体主体,
其中,数量N大于1。
在一个示例中,第一驱动器信号、第二驱动器信号和第三驱动器信号取决于数量为N的组件的第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体的光度量。
有利地,第一驱动器操作数量为N的组件的第一光发射半导体主体。这同样适用于第二驱动器和第三驱动器。
在此描述的方法特别适合于操作在此描述的光发射装置。因此,结合光发射装置描述的特征也能够用于该方法,反之亦然。
在该方法的至少一个实施方式中,第一驱动器、第二驱动器和第三驱动器分别输出具有第一占空比、第二占空比和第三占空比的脉宽调制驱动器信号。第一驱动器、第二驱动器和第三驱动器根据存储在驱动器装置的存储器中的信息来调节第一占空比、第二占空比和第三占空比。有利地,第一占空比、第二占空比和第三占空比是通过对数量为N的组件的第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体的光度量取平均值来计算的,并且然后存储在存储器中。
在至少一个实施方式中,该方法包括:
-通过求出数量为N的组件的第一光发射半导体主体的数量为N的预定占空比的平均值来确定第一驱动器的第一占空比,
-通过求出数量为N的组件的第二光发射半导体主体的数量为N的预定占空比的平均值来确定第二驱动器的第二占空比,并且
-通过求出数量为N的组件的第三光发射半导体主体的数量为N的预定占空比的平均值来确定第三驱动器的第三占空比。
在该方法的至少一个实施方式中,在数量为N的组件的组件中,逐组件地根据目标色坐标和/或目标光强度来确定第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体的预定占空比。
在至少一个实施方式中,该方法包括:求出数量为N的组件的第一光发射半导体主体的至少一个光度量的第一平均值,求出数量为N的组件的第二光发射半导体主体的至少一个光度量的第二平均值,求出数量为N的组件的第三光发射半导体主体的至少一个光度量的第三平均值,并且根据目标色坐标和/或目标光强度并且根据至少一个光度量的第一平均值、第二平均值和第三平均值来确定第一驱动器的第一占空比、第二驱动器的第二占空比和第三驱动器的第三占空比。
在该方法的至少一个实施方式中,至少一个光度量包括:
-第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体的光强度,或者
-第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体的光强度和两个色坐标值,或者
-第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体的三色坐标。
在一个示例中,至少一个光度量是测量的量或至少一个测量的量。数量为N的组件的第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体的光度量是数量为N的组件的第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体的测量的光度量,即例如光强度和/或色坐标。数量为N的组件的第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体的光度量是测量的值或从测量值中求出的值。例如,在流经相应的光发射半导体主体的电流的一个预设值或多个预设值下进行测量。在一个示例中,至少一个光度量并不表示一个或多个目标值。
在该方法的至少一个实施方式中,利用以下方法之一计算上述或下述平均值中的一个平均值:
-将平均值计算为算术平均值,
-将平均值计算为中位数,
-将平均值计算为平方平均值,或
-根据最小二乘法计算平均值。
在一个示例中,除了平均值外还计算值的标准偏差。如果标准偏差大于预定值,则例如不再使用光发射装置。因此,标准偏差能够用作评估标准或质量标准。
在一个示例中,在根据上述方法之一确定的第一占空比、第二占空比和第三占空比下以计算的方式或通过测量来求出光发射装置的色坐标。例如,如果色坐标不处于CIE标准色度系统或CIE标准色彩系统中的目标色坐标周围的预定数量的x麦克亚当椭圆(xMacAdam-Ellipsen)之内,则不再使用光发射装置。因此,目标色坐标周围的预定数量的x麦克亚当椭圆之内或之外的位置能够用作评估标准或质量标准。预定数量x也能够被称为所需数量。预定数量x例如是3或9。预定数量x例如小于或等于3、9、15或27。
在一个改进方案中,迭代地改变第一占空比、第二占空比和第三占空比,直到光发射装置的色坐标位于目标色坐标周围的预定数量的x麦克亚当椭圆之内。色坐标以计算的方式或通过测量来求出。因此,例如通过求平均值计算的第一占空比、第二占空比和第三占空比的值用作迭代的起点。
在该方法的一个实施方式中,光装置包括数量为M的光发射装置。数量M大于1。数量为M的光发射装置中的光发射装置包括数量为N的组件。第一驱动器信号、第二驱动器信号和第三驱动器信号取决于数量为M的光发射装置的组件的第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体的光度量。在一个示例中,数量为M的光发射装置共同地装入应用装置中。有利地实现:由光装置共同实现的色坐标尽可能微小地偏离目标色坐标。
在一个示例中,数量为M的光发射装置的第一驱动器信号、第二驱动器信号和第三驱动器信号相同。因此,由光装置共同实现的色坐标被优化(使得所述色坐标接近目标色坐标),而不是光发射装置之一的色坐标被优化。
在一个示例中,数量为M的光发射装置中的另外的光发射装置包括另外的数量为N1的组件。另外的数量N1与数量N相同或不同。另外的数量大于0或大于1。
在一个实施方式中,该方法描述一种用于在不为RGB组件提供单独驱动器情况下校准RGB组件和/或在红色、绿色和蓝色光谱中发射的光发射半导体主体的改进方法。例如,该方法能够在RGB发光二极管、多色发光二极管、RGB组件、具有四个半导体主体的组件和/或多色组件中使用,其中校准数据(例如通过数据矩阵代码,英文data matrix code)已知。该方法和光发射装置有利地适合于需要狭窄确定色坐标的RGB或多色应用。例如,光发射装置和操作光发射装置的方法可用于汽车技术、航空技术、工业设施、白色家电和高品质照明中。
即使不是单独操控每个发光二极管芯片,也能够有利地实现高色彩精度或高色坐标精度。这能够在出自一个卷(英文reel)或一个类别(英文bin)的发光二极管芯片下实现。此外,也能够在出自多个卷或多个类别的发光二极管芯片下实现,只要预设色坐标位于可利用发光二极管显示的色彩的允许集合的规格内。可利用发光二极管显示的色彩的允许集合也被称为色域。操作光发射装置的方法因此执行色彩或色坐标的校准。因此,通过该方法有利地调节光发射装置的色彩或色坐标。该方法有利地实现了光发射装置或包括多个光发射装置的装置的高色彩均匀性或色坐标均匀性。
通常在RGB照明中使用应用内校准(In-Applikations-Kalibrierung),因为所提供的组件的公差不允许足够精确的色彩控制。一种解决方案是:提供关于每个单独发光二极管芯片或每个单独组件的数据,例如通过DMC代码和/或数据库提供。然后能够使用这些数据并控制每个组件,使得实现非常好的受控色彩。在此,例如,每个组件使用一个驱动器装置。根据组件的数据,通过外部的或集成在相应的组件中的驱动器来单独操控组件。
在一个实施方式中,为了节省成本,不单独操控光发射半导体主体,而是一起操控一些发射相同色彩的光发射半导体主体。例如,将四个或六个具有相应的色彩R、G、B的组件串联连接。于是无法再校准单独的组件。即使在这种非单独的驱动器解决方案中也有利地使用了各个组件的数据。
在一个实施方式中,光发射装置或方法使用对于每个单独的光发射半导体主体(例如单独的发光二极管芯片)已知的数据。这些数据依然被使用,即使光发射半导体主体或包括第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体的组件的红色、绿色或蓝色无法单独调节而是只能与其他光发射半导体主体或组件的相应色彩组合地调节。每个光发射半导体主体或每个组件的数据被测量或从测量的值的数据库中获取,并结合应用中的所有光发射半导体主体或组件进行分析。随后,执行目标色坐标的尽可能最佳的校准。这例如能够针对单独的光发射装置(也称为簇)来执行。替代地,这能够针对包括多个光发射装置的整个应用来执行。附加地,操作光发射装置的方法例如能够识别:哪些光发射半导体主体或哪些组件是彼此接线的并且在计算单独的光发射装置或包括多个光发射装置的装置的参数时考虑这些信息。驱动器装置的参数例如是宽调制驱动器信号的占空比(英文duty cycle)。
以此方式,光发射半导体主体的可用的单独数据有利地不会因驱动光发射装置而丢失,而是被使用以求出整个应用的尽可能最佳的结果。附加地,峰值电流能够进行适配以使光发射半导体主体(例如在绿色光谱和/或蓝色光谱中发射的光发射半导体主体)的主波长位移。为了优化光发射装置,考虑关于单独的组件或单独的光发射半导体主体的特性的信息。由此有利地实现了成本有效的且相对精确的色彩控制。例如,基于连接在光发射装置或簇中的多个组件对色坐标取平均值,以实现目标色坐标的良好近似。替代地或附加地,对多个光发射装置或簇的色坐标取平均值,以实现尽可能接近目标色坐标的共同色坐标,从而改进组件、光发射装置或簇的均匀性。
光发射装置或操作光发射装置的方法的其他实施方式和改进方案从下面结合图1A至图3C解释的实施例中得出。相同、相似或作用相同的电路部分、半导体主体和器件在附图中设有相同的附图标记。示出了:
图1A至图1E示出了光发射装置和组件的实施例;
图2A至图2C示出了光发射装置和操作光发射装置的方法的实施例;以及
图3A至图3C示出了操作光发射装置的方法的实施例。
图1A示出了具有数量为N的组件1至4的光发射装置10的实施例。在根据图1A的实施例中,数量N等于4。数量N大于1。数量N也可以大于2、大于3或大于10(如用点表明)。数量为N的组件1至4中的每个组件包括第一、第二和第三光发射半导体主体11至13、21至23、31至33、41至43。数量为N的组件1至4的第一光发射半导体主体11、21、31、41在同一光谱中发射,例如在红色光谱中发射。相应地,数量为N的组件1至4的第二光发射半导体主体12、22、32、42在另一个光谱中发射,例如在绿色光谱中发射。此外,数量为N的组件1至4的第三光发射半导体主体13、23、33、43在另外的光谱中发射,例如在蓝色光谱中发射。数量为N的组件1至4中的第一组件1(通常也被称为一个或多个组件1)包括壳体14(在此表示为矩形)。在此,例如,数量为N的组件1至4中的每个都具有自己的壳体14、24、34、44。
光发射装置10还包括驱动器装置15,所述驱动器装置具有第一驱动器16、第二驱动器17和第三驱动器18。第一驱动器16与第一组件1的第一光发射半导体主体11耦合。相应地,第二驱动器17与第一组件1的第二光发射半导体主体12耦合。以类似的方式,第三驱动器18与第一组件1的第三光发射半导体主体13耦合。例如,第一光发射半导体主体11将第一驱动器16的输出端与驱动器装置15的端子19耦合。此外,第二光发射半导体主体12将第二驱动器17的输出端与驱动器装置15的端子19耦合。同样地,第三光发射半导体主体13将第三驱动器18的输出端与驱动器装置15的端子19耦合。如图1A所示,驱动器装置15实现在第一组件1的壳体14之外。
根据图1A,光发射装置10包括数量为N的驱动器装置15、25、35、45。数量为N的驱动器装置15、25、35、45中的驱动器装置如驱动器装置15那样实现。因此,为每个组件1至4分配驱动器装置15、25、35、45。三个驱动器16至18有利地适配于所连接的三个光发射半导体主体11至13的特性。
第一驱动器16在其输出端处输出第一驱动器信号S1。第二驱动器17在其输出端处输出第二驱动器信号S2。第三驱动器18在其输出端处输出第三驱动器信号S3。第一驱动器信号S1、第二驱动器信号S2和第三驱动器信号S3实现为电流信号或电压信号。通常,第一驱动器信号S1、第二驱动器信号S2和第三驱动器信号S3被构成为电流信号。
第一、第二和第三光发射半导体主体11至13能够分别实施为发光二极管芯片(缩写为LED芯片)或者实施为发光二极管管芯(英文light-emitting-diode die,缩写为LED管芯)。这同样适用于其他组件。在一个示例中,第一半导体主体11的LED芯片的阳极连接到第一驱动器16的输出端。第一半导体主体11的LED芯片的阴极与驱动器装置15的端子19耦合。第二半导体主体12的LED芯片的阳极连接到第二驱动器17的输出端。第二半导体主体12的LED芯片的阴极与驱动器装置15的端子19耦合。第三半导体主体13的LED芯片的阳极连接到第三驱动器18的输出端。第三半导体主体13的LED芯片的阴极与驱动器装置15的端子19耦合。
驱动器装置15包括存储器51。数量为N的驱动器装置15、25、35、45中的驱动器装置分别包括存储器51至54。此外,驱动器装置15具有与存储器51耦合的控制电路55。控制电路55控制第一、第二和第三驱动器16至18。数量为N的驱动器装置15、25、35、45中的驱动器装置分别包括与相应的驱动器装置的存储器51至54耦合且控制相应的第一、第二和第三驱动器16至18、26至28、36至38、46至48的控制电路55至58。
在一个未示出的替代实施方式中,第一半导体主体11的LED芯片的阳极连接到驱动器装置15的端子19。第一半导体主体11的LED芯片的阴极与第一驱动器16的输出端耦合。第二半导体主体12的LED芯片的阳极连接到驱动器装置15的端子19。第二半导体主体12的LED芯片的阴极与第二驱动器17的输出端耦合。第三半导体主体13的LED芯片的阳极连接到驱动器装置15的端子19。第三半导体主体13的LED芯片的阴极与第三驱动器18的输出端耦合。
在一个未示出的替代实施方式中,驱动器装置15能够实现在组件1的壳体14内。相应的驱动器装置15、25、35、45能够定位在数量为N的组件1至4的壳体中。
在一个未示出的替代实施方式中,包括数量为N(其中N>1)的组件的光发射装置10恰好包括一个控制电路55,所述控制电路与数量为N的驱动器装置15、25、35、45耦合并对其进行控制。光发射装置10包括与控制电路55耦合的存储器51。
图1B示出了驱动器装置15的驱动器信号S1、S2、S3的实施例,所述驱动器装置是图1A所示的实施例的改进方案。在图1B中,第一驱动器信号S1、第二驱动器信号S2和第三驱动器信号S3示出为时间t的函数。第一驱动器信号S1、第二驱动器信号S2和第三驱动器信号S3具有周期持续时间T。三个驱动器信号S1、S2、S3的周期持续时间T例如是相同的。因此,驱动器信号S1、S2、S3具有频率F=1/T。第一驱动器信号S1包括具有第一脉冲持续时间T1的脉冲。相应地,第二驱动器信号S2具有带有第二脉冲持续时间T2的脉冲,第三驱动器信号S3具有带有第三脉冲持续时间T3的脉冲。因此,根据以下等式得到第一驱动器信号S1、第二驱动器信号S2和第三驱动器信号S3的第一占空比D1、第二占空比D2和第三占空比D3(也称为操控比或占空率,英文duty cycle):
D1=T1/T;D2=T2/T和D3=T3/T
由于脉冲持续时间和占空比只有一个恒定的因子不同,因此能够类似于占空比的计算来计算脉冲持续时间,反之亦然。第一脉冲持续时间T1、第二脉冲持续时间T2和第三脉冲持续时间T3具有不同的值。相应地,第一占空比D1、第二占空比D2和第三占空比D3具有不同的值。仅在特殊情况下(更确切地说,偶然地),脉冲持续时间中的两个或三个才具有相同的值。通常,第一驱动器信号S1、第二驱动器信号S2和第三驱动器信号S3实现为电流。第一驱动器信号S1、第二驱动器信号S2和第三驱动器信号S3的脉冲具有第一高度S10、第二高度S20和第三高度S30。第一高度S10、第二高度S20和第三高度S30能够具有相同的值。替代地,第一高度S10、第二高度S20和第三高度S30具有两个或三个不同的值。
图1C示出了第一组件1的实施例,所述第一组件是图1A和图1B所示的实施例的改进方案。第一组件1例如能够使用在根据图1A和图1B的光发射装置10中。例如,数量为N的组件1至4中的组件如第一组件1那样实现。第一组件1包括第一、第二和第三光发射半导体主体11至13,所述第一、第二和第三光发射半导体主体实现为第一、第二和第三LED芯片61至63。第一、第二和第三LED芯片61至63布置在壳体10的凹部64的底部处。凹部64由透明的覆盖件(未示出)覆盖。覆盖件能够具有透镜形状。第一组件1实施为表面安装器件(英文surface mounted device,缩写为SMD)。壳体14具有聚合物。壳体14是塑料壳体。在该示例中,壳体1实现为芯片载体,例如塑料引线芯片载体(英文plastic leaded chip carrier,缩写为PLCC)。
壳体1具有至少四个端子。通常,例如如果壳体中的光发射半导体主体的数量是三,则壳体1具有四个或六个端子。如果壳体中的光发射半导体主体的数量是四,则壳体例如能够具有五个或八个端子。在根据图1C的图示中,示出了其中的三个端子65至67。壳体1的六个端子65至67中的两个通向第一光发射半导体主体11的两个端子。相应地,六个端子65至67中的另外两个端子通向第二光发射半导体主体12的两个端子。因此,六个端子65至67中的额外两个端子通向第三光发射半导体主体13的两个端子。因此,三个光发射半导体主体11至13彼此分开地与壳体1的六个端子65至67连接并且能够彼此分开地运行。
图1C仅示出了壳体的示例。同样地,能够使用其他壳体形状:壳体1能够实现为表面安装器件(英文surface-mounted device,缩写为SMD)。例如,壳体1能够实现为方形扁平无引线壳体(英文quad flat no leads package,缩写为QFN),实现为塑料引线芯片载体(英文plastic leaded chip carrier,缩写为PLCC),或者实现为金属芯印刷电路板(英文metal-core printed-circuit-board,缩写为MCPCB)。PLCC能够被构成为PLCC4(即具有四个端子)或PLCC6(即具有六个端子)。
图1D示出了具有组件或光发射半导体主体的特性的表格的实施例,其是图1A至图1C所示的实施例的改进方案。在此,在表格中说明:
-在编号列中:组件的编号(如图1A所示,数量为N的组件中的编号1、2、3和4,以及第n个组件的编号n),
-在A列中:口袋编号(英文pocket number)和数据矩阵代码识别号码(英文data-matrix-code identification-number,缩写为DMCID),
-在B列中:条码产品标签信息(英文barcode product label information),
-在C列中:在红色光谱中发射的第一半导体主体11、在绿色光谱中发射的第二半导体主体12以及在蓝色光谱中发射的第三半导体主体13的光强度Iv(也称为强度,英文luminous intensity,单位为cd),
-在D列中:不同组件的三个半导体主体的根据CIE标准色度系统或CIE标准色彩系统的色彩空间的色坐标的色坐标值CX、CY(英文colorimetric values),即第一半导体主体11、21、31、41的色坐标值CxR、CyR,第二半导体主体12、22、32、42的色坐标值CxG、CyG以及第三半导体主体13、23、33、43的色坐标值CxB、CyB(色彩空间也能够被称为三色色彩空间),以及
-在E列中:不同组件的第一、第二和第三半导体主体11至13的正向电压(英文forward voltage,单位为伏特)。
光强度Iv和色坐标Cx、Cy的值是在预设的电流I下测量的。在图1D所示的示例中,选择10mA作为电流I的值。电流I对应于驱动器信号S1、S2、S3的高度S10、S20、S30。测量在预设的占空比(例如,50%或100%)下执行。
图1E示出了表格的另一实施例,其是图1A至图1D所示的实施例的改进方案。在该示例中,选择50mA作为电流I的值。
在图1D和图1E的表格的行中分别说明了组件的值。图1D和图1E中说明的数值仅为示例值。所述数值仅用于说明:例如在红色光谱中发射的半导体主体的值彼此相似,但不相同。
因此,图1A至1E解释了一种方法,其中数量为N的组件1至4中的组件借助于数量为N的驱动器装置15、25、35、45单独地校准,因此为每个驱动器装置分配恰好一个组件,并且根据所分配的组件的数据以及根据目标色坐标和/或目标光强度来调节驱动器装置。
各组件1至4上的数据矩阵代码允许访问具有该组件1至4的单独数据的数据库(组件有时也被称为LED)。针对每个组件,读入数据,并且操纵第一、第二和第三驱动器16至18,使得尽可能精确地实现目标色坐标。这是可行的,因为每个LED中的每种色彩都被单独操控;换言之,每个组件1至4中的每个光发射半导体主体11至13被单独操控。在图3A中详细描述。
图2A示出了光发射装置10的实施例,所述光发射装置是图1A至图1E所示的实施例的改进方案。光发射装置10仅具有一个驱动器装置,即具有第一驱动器16、第二驱动器17和第三驱动器18的驱动器装置15。第一串联电路71包括数量为N的组件1至4的第一光发射半导体主体11、21、31、41。第一光发射半导体主体11、21、31、41因此串联连接。相应地,第二串联电路72包括数量为N的组件1至4的第二光发射半导体主体12、22、32、42。此外,第三串联电路73包括数量为N的组件1至4的第三光发射半导体主体13、23、33、43。
驱动器装置15包括存储器51。关于第一脉冲持续时间T1、第二脉冲持续时间T2和第三脉冲持续时间T3的信息被存储在存储器51中。替代地,关于第一占空比D1、第二占空比D2和第三占空比D3的信息被存储在存储器51中。信息经由接口68传送给驱动器装置15。在一个示例中,存储器51包括关于第一脉冲持续时间T1、第二脉冲持续时间T2和第三脉冲持续时间T3或关于第一占空比D1、第二占空比D2和第三占空比D3的信息,以精确地实现目标色坐标。替代地,存储器51包括关于第一脉冲持续时间T1、第二脉冲持续时间T2和第三脉冲持续时间T3或关于第一占空比D1、第二占空比D2和第三占空比D3的信息,以实现至少一个目标色坐标或至少两个目标色坐标或至少十个目标色坐标。在一个示例中,存储器51因此存储第一脉冲持续时间T1、第二脉冲持续时间T2和第三脉冲持续时间T3或第一占空比D1、第二占空比D2和第三占空比D3的多个参数集。在一个示例中,控制设备在运行期间与控制电路55连接。在运行中,控制设备向控制电路55发送应当调节多个参数集中的哪个的指令。
在一个替代示例中,控制设备在运行期间与控制电路55连接。在此,在运行期间,控制设备将待调节的参数集传输至控制电路55。控制电路55例如将参数集存储在存储器51中。控制设备的存储器例如存储多个参数集。
驱动器装置15包括连接到存储器51的控制电路55。控制电路55例如实现为微处理器、微控制器、状态机(英文state machine)、门模块或专用集成电路(英文applicationspecific integrated circuit,缩写为ASIC)。存储器51例如实现为可编程存储器。控制电路55根据存储在存储器51中的关于第一脉冲持续时间T1、第二脉冲持续时间T2和第三脉冲持续时间T3或第一占空比D1、第二占空比D2和第三占空比D3的信息来控制第一、第二和第三驱动器16至18。新的PWM值(即例如新的参数集,例如三个脉冲持续时间T1、T2、T3或三个占空比D1、D2、D3)经由指令例如从控制设备发送至控制电路55,或者例如根据温度自动生成。一旦PWM值大于1或者替代地大于或等于1,就会在对应的驱动器16至18中出现流过LED的峰值电流(英文peak current)。三个驱动器16至18能够实现为低侧驱动器(英文lowside driver;经由参考电势GND/阴极控制)或实现为高侧驱动器(英文high side driver;经由电源电压Vcc/阳极控制)。
例如,控制电路55具有计数器。计数器在第一驱动器信号S1的时钟周期开始时开始计数。传送给计数器的时钟信号的频率远高于驱动器信号S1、S2、S3的频率F。驱动器信号S1、S2、S3的频率F大于100Hz、例如500Hz或1kHz。时钟信号的频率例如为1MHz或8MHz。在一个示例中,驱动器装置15实现了具有16位的占空比D1的分辨率:在此,时钟信号的频率是驱动器信号S1、S2、S3的频率F的至少65535倍。
在时钟周期开始时,控制电路55的第一输出端被设置为第一逻辑值(例如1)。控制电路55将计数器的计数与存储在存储器51中的信息或从中导出的信息进行比较。如果计数器的计数达到存储在存储器51中的信息或从中导出的信息,则将控制电路55的第一输出端设置为第二逻辑值(例如0)。类似地,在控制电路55的第二输出端和第三输出端处产生相应的信号。因此,三个脉宽调制信号施加在控制电路55的第一输出端、第二输出端和第三输出端处,所述脉宽调制信号由三个驱动器16至18转换为三个驱动器信号S1、S2、S3。驱动器装置15因此实现了脉宽调制电路(英文称为PWM engine)。作为存储在存储器51中的信息的函数的三个驱动器信号S1、S2、S3的生成也能够利用其他电路来实现。驱动器信号S1、S2、S3的其他变型形式也是可行的,即例如三个驱动器信号S1、S2、S3的时钟周期交错开始,以实现更均匀的电流负载。
时钟持续时间T能够被预设。时钟持续时间T能够是恒定的。第一脉冲持续时间T1、第二脉冲持续时间T2和第三脉冲持续时间T3和/或第一占空比D1、第二占空比D2和第三占空比D3被确定为光发射装置10的数量为N的组件1至4的参数的函数。脉冲持续时间T1、T2、T3或占空比D1、D2、D3是数量为N的组件1至4的参数的函数。参数是光度量。参数是光强度Iv和/或色坐标值Cx、Cy。
在制造光发射装置10时,数量为N的组件1至4中的组件的编号是已知的。根据数量为N的组件1至4的编号并且根据驱动器信号S1、S2、S3的高度S10、S20、S30的预设值(对应于电流I的值)确定数量为N的组件1至4的光发射半导体主体的参数。这些值能够从存储介质中获取。存储介质例如存储如图1D和图1E所示的表格。根据光强度Iv和两个色坐标值Cx、Cy能够求出第一脉冲持续时间T1、第二脉冲持续时间T2和第三脉冲持续时间T3和/或第一占空比D1、第二占空比D2和第三占空比D3。在此,考虑目标色坐标和/或目标光强度。基于这些数据,计算可能的目标色彩以及R、G、B链的设置(如在图3B和3C中解释的)。
光发射装置10具有目标色坐标。替代地,光发射装置10能够具有多于一个的目标色坐标。光发射装置10例如用于背光、强调或照明。为了在观看者中产生不同的印象、情绪、强调或其他效果,例如光发射装置10在不同色坐标之间切换,例如以时间控制的方式、以事件控制的方式或以用户控制的方式在不同色坐标之间切换。
光发射装置10实现为共阴极配置(英文common cathode configuration)。因此,数量为N的组件1至4中的第n个组件(即“最后一个”组件)的第一光发射半导体主体41的阴极连接到驱动器装置15的端子19。同样地,数量为N的组件1至4中的第n个组件的第二光发射半导体主体42的阴极连接到驱动器装置15的端子19。数量为N的组件1至4中的第n个组件的第三光发射半导体主体43的阴极连接到驱动器装置15的端子19。
在一个未示出的替代实施方式中,光发射装置10实现为共阳极配置(英文commonanode configuration)。因此,数量为N的组件1至4中的第n个组件的第一光发射半导体主体41的阳极连接到驱动器装置15的端子19。同样地,数量为N的组件1至4中的第n个组件的第二光发射半导体主体42的阳极连接到驱动器装置15的端子19。数量为N的组件1至4中的第n个组件的第三光发射半导体主体43的阳极连接到驱动器装置15的端子19。
图2B示出了光发射装置10和操作光发射装置10的方法的实施例,其是上述附图所示的实施例的改进方案。如图2B所示,数量为N的组件1至4的LED芯片的数据以及一个或多个目标色坐标被传送给优化方法。优化方法确定存储在驱动器装置15的存储器51中的参数。优化被设计成在给定的互联情况下实现对一个或多个目标色坐标的近似。对于每个目标色坐标,自身的参数集被存储在存储器51中。
通过已知的单独色坐标R、G、B及其光强度,通过简单求平均值即能够实现与所需目标色坐标相关的更高的组件精度。在没有这些信息的标准构件的情况下,必须计算所使用的所有类别(英文bin)的平均值。对于求平均值可以考虑不同的算法:平均值、中位数、算术平均值、平方平均值、根据最小二乘法或误差平方法的平均值、质心或最大偏差。
可选地,卷上的类似的RGB-LED芯片有针对性地装配在仅一个模块上,因为带中的位置是已知的。换言之:该方法提出:数量为N的组件配备有相似的第一光发射半导体主体、相似的第二光发射半导体主体以及相似的第三光发射半导体主体。例如,相似能够指的是:第一光发射半导体主体属于一个类别(英文bin),第二光发射半导体主体属于另外的类别并且第三光发射半导体主体属于另一个类别。
图2B示出了具有每个驱动器四个组件的示例;然而,其他配置也是可行的。在一个未示出的替代实施方式中,组件1至4包括多于一个的第一光发射半导体主体、多于一个的第二光发射半导体主体和/或多于一个的第三光发射半导体主体(其分别串联连接)。
图2C示出了光装置80和操作光发射装置10的方法的实施例,其是上述附图所示的实施例的改进方案。光装置80包括光发射装置10和至少一个另外的光发射装置81。另外的光发射装置81包括数量为N1的组件83至86以及另外的驱动器装置91。在此,N1=4。图2C示出了额外的光发射装置82。额外的光发射装置82包括数量为N2的组件87至90以及额外的驱动器装置92。在此,N2=4。另外的光发射装置81和额外的光发射装置82如光发射装置10那样实现。因此,光装置80包括数量为M的光发射装置10、81、82。数量M大于1。在该示例中,数量M等于3。数量M能够大于2,大于3或大于10。在图2C中,数量为M的光发射装置中的光发射装置分别具有数量为N的组件(N1=N2=N)。因此,数量为N的组件在不同的光发射装置中是相同的。因此,光装置80的组件的数量等于N·M。
在优化方法中,确定数量为M的光发射装置10、81、82的驱动器装置15、91、92的参数,使得色坐标尽可能接近一个或多个目标色坐标。因此,确定数量为M的光发射装置的驱动器装置的参数,使得数量为M的光发射装置的色坐标尽可能接近数量为M的光发射装置的色坐标的平均值,并且所述平均值尽可能接近目标色坐标。在多个目标色坐标的情况下,参数包括多个参数集。
与此不同,在根据图2B的优化方法中,在每个单独的光发射装置中确定驱动器装置15的参数,使得单独的光发射装置10的色坐标尽可能接近一个或多个目标色坐标。
优化有利地在全局目标色坐标的限定公差内实现光发射装置的组件(也称为所有模块的LED)的尽可能最佳的均匀性。
通过已知的单独色坐标R、G、B及其光强度,通过对所有组件简单求平均值即能够实现与所需的目标色坐标相关的更高的精度。对于求平均值可以考虑不同的算法:平均值、中位数、算术平均值、平方平均值、根据最小二乘法或误差平方法的平均值、质心或最大偏差。在没有这些信息的标准构件的情况下,必须计算所使用的所有类别(英文bin)的平均值。可选地,还可以将出自一个或多个卷的类似的组件(称为RGB-LED)均匀地分布在所有光发射装置(也称为模块)上,以便当例如卷或带中的位置已知时增加数量为M的光发射装置10、81、82的相等性。
图2C示出了具有三个光发射装置10、81、82的示例,其他配置也是可行的。
在一个未示出的替代实施方式中,数量为M的光发射装置10、81、82的光发射装置中的组件的数量N、N1、N2是不同的。
图3A示出了操作光发射装置10的方法的实施例,其是上述附图所示的实施例的改进方案。在图3A中解释了例如适合于图1A所示的光发射装置10的方法的示例。例如,利用该方法,能够针对根据图1A的数量为N的组件1至4中的每个组件求出第一占空比D1_i、第二占空比D2_i和第三占空比D3_i(其中i=1直至数量N)。因此求出数量为N的第一占空比D1_1、D1_2、D1_2、D1_4、数量为N的第二占空比D2_1、D2_2、D2_2、D2_4以及数量为N的第三占空比D3_1、D3_2、D3_2、D3_4。
组件的第一占空比D1_i、第二占空比D2_i和第三占空比D3_i被确定为该组件的测量的值的函数,特别是光强度Iv和色坐标值Cx、Cy的函数和目标色坐标和目标光强度的函数。
该方法包括以下步骤:
1.在组件1或i处执行光学测量。在此,单独执行第一、第二和第三光发射半导体主体11至13的光学测量。因此,针对第一、第二和第三光发射半导体主体11至13,确定光强度Iv(英文luminous intensity)和色坐标值Cx、Cy。下面,将第一、第二和第三光发射半导体主体11至13称为R、G、B。第一光发射半导体主体11具有光强度IvR和色坐标值CxR、CyR。第二光发射半导体主体12具有光强度IvG和色坐标值CxG、CyG。第三光发射半导体主体13具有光强度IvB和色坐标值CxB、CyB。替代地,对于第一、第二和第三半导体主体11至13存在三色坐标。测量的值存储在数据库中。
2.求出组件1或i的测量的值的三色矩阵A,也称为输入RGB-LED值。可选地,光强度Iv和/或色坐标值Cx、Cy或三色坐标能够改变为温度(例如安装地点处的温度)与测量的值的函数。例如,这种改变能够基于参数(例如数据表中包含的曲线)。
3.在能够利用组件1实现的色彩范围内确定目标色坐标和目标光强度T。目标色坐标和目标光强度T以三色坐标表示。
4.量X包含组件i的第一占空比D1_i、第二占空比D2_i和第三占空比D3_i,以实现目标色坐标和目标光强度T。
5.因此须求解以下线性等式:
A·X=T→X=T·(1/A)
例如,能够利用逆矩阵计算或行列式计算来求出线性等式。根据以下等式,能够利用行列式计算来确定组件i的第一占空比D1_i、第二占空比D2_i和第三占空比D3_i:
3x3矩阵的行列式能够利用以下等式计算:
在框101至104中,对i=1直至数量N的所有组件执行第一占空比D1_i、第二占空比D2_i和第三占空比D3_i的计算。此外,关于组件i的第一占空比D1_i、第二占空比D2_i和第三占空比D3_i的信息被存储在相应的组件1至4的存储器51至54中。
图3B示出了操作光发射装置10的方法的实施例,其是上述实施方式的改进方案。在图3B中解释了例如适合于图2A至图2C所示的光发射装置10的方法的示例。在框101至104中,对i=1直至数量N的所有组件执行第一预定占空比D1_iS、第二预定占空比D2_iS和第三预定占空比D3_iS的计算。利用词“预定”表示:预定占空比D1_iS、D2_iS、D3_iS不直接存储在光发射装置10的存储器中。预定占空比D1_iS、D2_iS、D3_iS如图3A中的占空比D1_i、D2_i、D3_i那样确定。
在框105中,计算数量为N的组件1-4的第一光发射半导体主体11、21、31、41的数量为N的预定占空比D1_1S至D1_4S的平均值,其中平均值为第一驱动器16的第一占空比D1。同样地,计算数量为N的组件1-4的第二光发射半导体主体12、22、32、42的数量为N的预定占空比D2_1S至D2_4S的平均值,其中平均值为第二驱动器17的第二占空比D2。此外,计算数量为N的组件1-4的第三光发射半导体主体13、23、33、43的数量为N的预定占空比D3_1S至D3_4S的平均值,其中平均值为第三驱动器18的第三占空比D3。关于第一、第二和第三占空比D1的信息(例如值或导出的量)存储在驱动器装置15的存储器51中。
在一个实施方式中,白点被选择为目标色坐标。针对目标色坐标白点确定第一占空比D1、第二占空比D2和第三占空比D3。使用针对目标色坐标白点的第一占空比D1、第二占空比D2和第三占空比D3和预设的公式来确定针对非白点的目标色坐标的第一占空比D1、第二占空比D2和第三占空比D3。
例如,通过将针对目标色坐标白点的第一占空比D1乘以或除以第一预设因子来求出针对非白点的目标色坐标的第一占空比D1。相应地,通过将针对目标色坐标白点的第二占空比D2乘以或除以第二预设因子来求出该针对非白点的目标色坐标的第二占空比D2。相应地,通过将针对目标色坐标白点的第三占空比D3乘以或除以第三预设因子来求出该针对非白点的目标色坐标的第三占空比D3。
在此描述的计算、例如在框101至105中的计算是在光发射装置10之外的计算机或控制设备中或者在控制电路55中执行的。
图3C示出操作光发射装置10的方法的实施例,其是上述实施方式的改进方案。在图3C中解释了例如适合于图2A至图2C所示的光发射装置10的方法的示例。在框110中,对数量为N的组件1-4的第一光发射半导体主体11、21、31、41的至少一个光度量取平均值;从中计算三色坐标XR、YR、ZR。在框111中,对数量为N的组件1-4的第二光发射半导体主体12、22、32、42的至少一个光度量取平均值;从中计算三色坐标XG、YG、ZG。在框112中,对数量为N的组件1-4的第三光发射半导体主体13、23、33、43的至少一个光度量取平均值;从中计算三色坐标XB、YB、ZB。在框113中,第一占空比D1、第二占空比D2和第三占空比D3根据目标色坐标和/或目标光强度(表示为目标的三色坐标TX、TY、TZ)并且根据三色坐标XR、YR、ZR、XG、YG、ZG、XB、YB、ZB的平均值如上面参照图3A所述的那样来确定。框101至105、110至113概括了方法流程或方法步骤。例如,能够借助于软件来实现这些框。这些框例如能够由计算机或控制设备来执行。计算机或控制设备能够访问测量的光度量并且被设计成例如经由接口68将信息存储到存储器51中。替代地,控制电路55执行这些框或这些框的方法流程的一部分。
本发明不受限于根据实施例对发明进行的描述。更确切地说,本发明包括任何新特征以及任何特征组合,这尤其包含权利要求中的任何特征组合,即使该特征或该组合本身没有在权利要求或实施例中明确说明时也是如此。
附图标记列表
1、2、3、4 组件
10 光发射装置
11、21、31、41 第一光发射半导体主体
12、22、32、42 第二光发射半导体主体
13、23、33、43 第三光发射半导体主体
14、24、34、44 壳体
15、25、35、45 驱动器装置
16、26、36、46 第一驱动器
17、27、37、47 第二驱动器
18、28、38、48 第三驱动器
19、29、39、49 端子
51至54 存储器
55至58 控制电路
61、62、63 发光二极管芯片
64 凹部
65、66、67 端子
68 接口
71、72、73 串联电路
80 光装置
81、82 光发射装置
83–90 组件
91、92 驱动器装置
101至104 框
110至113 框
D1、D2、D3 占空比
S1、S2、S3 驱动器信号
t 时间
T 周期持续时间
T1、T2、T3 脉冲持续时间

Claims (17)

1.一种光发射装置(10),包括
-驱动器装置(15),所述驱动器装置包括第一驱动器、第二驱动器和第三驱动器(16-18),和
-数量为N的组件(1-4),所述数量为N的组件分别包括第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体(11-13、21-23、31-33、41-43),
其中,数量N大于1,
其中,所述第一驱动器(16)与第一串联电路(71)耦合,所述第一串联电路包括所述数量为N的组件(1-4)的第一光发射半导体主体(11、21、31、41),
其中,所述第二驱动器(17)与第二串联电路(72)耦合,所述第二串联电路包括所述数量为N的组件(1-4)的第二光发射半导体主体(12、22、32、42),并且
其中,所述第三驱动器(18)与第三串联电路(73)耦合,所述第三串联电路包括所述数量为N的组件(1-4)的第三光发射半导体主体(13、23、33、43),
其中,所述第一驱动器、所述第二驱动器和所述第三驱动器(16-18)被设计成分别输出驱动器信号(S1、S2、S3),所述驱动器信号取决于所述数量为N的组件(1-4)的第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体(11-13、21-23、31-33、41-43)的光度量。
2.根据权利要求1所述的光发射装置(10),
其中,所述驱动器装置(15)具有存储器(51),并且
其中,所述第一驱动器、所述第二驱动器和所述第三驱动器(16-18)被设计成分别输出具有第一占空比(D1)、第二占空比(D2)和第三占空比(D3)的脉宽调制驱动器信号(S1、S2、S3),并且根据存储在所述存储器(51)中的信息来调节所述第一占空比(D1)、所述第二占空比(D2)和所述第三占空比(D3)。
3.根据权利要求2所述的光发射装置(10),
其中,所述第一驱动器(16)的第一占空比(D1)是所述数量为N的组件(1-4)的第一光发射半导体主体(11、21、31、41)的数量为N的预定占空比的平均值,
其中,所述第二驱动器(17)的第二占空比(D2)是所述数量为N的组件(1-4)的第二光发射半导体主体(12、22、32、42)的数量为N的预定占空比的平均值,并且
其中,所述第三驱动器(18)的第三占空比(D3)是所述数量为N的组件(1-4)的第三光发射半导体主体(13、23、33、43)的数量为N的预定占空比的平均值。
4.根据权利要求3所述的光发射装置(10),
其中,在所述数量为N的组件(1-4)中的组件中,所述第一光发射半导体主体、所述第二光发射半导体主体和所述第三光发射半导体主体(11-13、21-23、31-33、41-43)的预定占空比是逐组件地根据所述第一光发射半导体主体、所述第二光发射半导体主体和所述第三光发射半导体主体(11-13、21-23、31-33、41-43)的光度量、根据目标色坐标和/或目标光强度来确定的。
5.根据权利要求2所述的光发射装置(10),
其中,对所述数量为N的组件(1-4)的第一光发射半导体主体(11、21、31、41)的至少一个光度量取平均值,
其中,对所述数量为N的组件(1-4)的第二光发射半导体主体(12、22、32、42)的至少一个光度量取平均值,
其中,对所述数量为N的组件(1-4)的第三光发射半导体主体(13、23、33、43)的至少一个光度量取平均值,
其中,所述第一驱动器(16)的第一占空比(D1)、所述第二驱动器(17)的第二占空比(D2)和所述第三驱动器(18)的第三占空比(D3)是根据目标色坐标和/或目标光强度并且根据所述至少一个光度量的平均值来确定的。
6.根据权利要求5所述的光发射装置(10),
其中,所述至少一个光度量包括:
-所述第一光发射半导体主体、所述第二光发射半导体主体和所述第三光发射半导体主体(11-13、21-23、31-33、41-43)的光强度,或者
-所述第一光发射半导体主体、所述第二光发射半导体主体和所述第三光发射半导体主体(11-13、21-23、31-33、41-43)的光强度和两个色坐标值,或者
-所述第一光发射半导体主体、所述第二光发射半导体主体和所述第三光发射半导体主体(11-13、21-23、31-33、41-43)的三色坐标。
7.根据权利要求2至6之一所述的光发射装置(10),
其中,包括所述第一驱动器、所述第二驱动器和所述第三驱动器(16-18)的组中的至少一个驱动器被设计成根据存储在所述存储器(51)中的信息来调节所述脉宽调制驱动器信号(S1、S2、S3)的高度(S10、S20、S30)。
8.根据权利要求1至7之一所述的光发射装置(10),
其中,所述第一光发射半导体主体(11、21、31、41)实现为在红色光谱中发射的发光二极管芯片(61),
其中,所述第二光发射半导体主体(12、22、32、42)实现为在绿色光谱中发射的发光二极管芯片(62),并且
其中,所述第三光发射半导体主体(13、23、33、43)实现为在蓝色光谱中发射的发光二极管芯片(63)。
9.根据权利要求1至8之一所述的光发射装置(10),
其中,所述数量为N的组件(1-4)中的组件分别包括壳体(14、24、34、44)。
10.一种操作光发射装置(10)的方法,
其中,所述光发射装置(10)包括数量为N的组件(1-4),所述数量为N的组件分别包括第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体(11-13、21-23、31-33、41-43),
其中,所述方法包括
-通过驱动器装置(15)的第一驱动器(16)以第一驱动器信号(S1)操作第一串联电路(71),所述第一串联电路包括所述数量为N的组件(1-4)的第一光发射半导体主体(11、21、31、41),
-通过驱动器装置(15)的第二驱动器(17)以第二驱动器信号(S2)操作第二串联电路(72),所述第二串联电路包括所述数量为N的组件(1-4)的第二光发射半导体主体(12、22、32、42),
-通过驱动器装置(15)的第三驱动器(18)以第三驱动器信号(S3)操作第三串联电路(73),所述第三串联电路包括所述数量为N的组件(1-4)的第三光发射半导体主体(13、23、33、43),
其中,数量N大于1,并且
其中,所述第一驱动器信号(S1)、所述第二驱动器信号(S2)和所述第三驱动器信号(S3)取决于所述数量为N的组件(1-4)的第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体(11-13、21-23、31-33、41-43)的光度量。
11.根据权利要求10所述的方法,
其中,所述第一驱动器、所述第二驱动器和所述第三驱动器(16-18)分别输出具有第一占空比(D1)、第二占空比(D2)和第三占空比(D3)的脉宽调制驱动器信号(S1、S2、S3),并且根据存储在所述驱动器装置(15)的存储器(51)中的信息来调节所述第一占空比(D1)、所述第二占空比(D2)和所述第三占空比(D3)。
12.根据权利要求11所述的方法,
其中,所述方法包括:
-通过求出所述数量为N的组件(1-4)的第一光发射半导体主体(11、21、31、41)的数量为N的预定占空比的平均值来确定所述第一驱动器(16)的第一占空比(D1),
-通过求出所述数量为N的组件(1-4)的第二光发射半导体主体(12、22、32、42)的数量为N的预定占空比的平均值来确定所述第二驱动器(17)的第二占空比(D2),并且
-通过求出所述数量为N的组件(1-4)的第三光发射半导体主体(13、23、33、43)的数量为N的预定占空比的平均值来确定所述第三驱动器(18)的第三占空比(D3)。
13.根据权利要求12所述的方法,
其中,在所述数量为N的组件(1-4)中的组件中,逐组件地根据目标色坐标和/或目标光强度来确定所述第一光发射半导体主体、所述第二光发射半导体主体和所述第三光发射半导体主体(11-13、21-23、31-33、41-43)的预定占空比。
14.根据权利要求11所述的方法,
其中,所述方法包括:
-求出所述数量为N的组件(1-4)的第一光发射半导体主体(11、21、31、41)的至少一个光度量的第一平均值,
-求出所述数量为N的组件(1-4)的第二光发射半导体主体(12、22、32、42)的至少一个光度量的第二平均值,
-求出所述数量为N的组件(1-4)的第三光发射半导体主体(13、23、33、43)的至少一个光度量的第三平均值,并且
-根据目标色坐标和/或目标光强度并且根据所述至少一个光度量的第一平均值、第二平均值和第三平均值来确定所述第一驱动器(16)的第一占空比(D1)、所述第二驱动器(17)的第二占空比(D2)和所述第三驱动器(18)的第三占空比(D3)。
15.根据权利要求14所述的方法,
其中,所述至少一个光度量包括:
-所述第一光发射半导体主体、所述第二光发射半导体主体和所述第三光发射半导体主体(11-13、21-23、31-33、41-43)的光强度,或者
-所述第一光发射半导体主体、所述第二光发射半导体主体和所述第三光发射半导体主体(11-13、21-23、31-33、41-43)的光强度和两个色坐标值,或者
-第一光发射半导体主体、所述第二光发射半导体主体和所述第三光发射半导体主体(11-13、21-23、31-33、41-43)的三色坐标。
16.根据权利要求12至15之一所述的方法,
其中,利用以下方法之一计算平均值:
-将平均值计算为算术平均值,
-将平均值计算为中位数,
-将平均值计算为平方平均值,或
-根据最小二乘法计算平均值。
17.根据权利要求10至16之一所述的方法,
其中,光装置(80)包括数量为M的光发射装置(10、81、82),
其中,数量M大于1,
其中,所述数量为M的光发射装置(10、81、82)中的光发射装置(10)包括所述数量为N的组件(1-4),
其中,所述第一驱动器信号(S1)、所述第二驱动器信号(S2)和所述第三驱动器信号(S3)取决于所述数量为M的光发射装置(10、81、82)的组件(1-4、83-86、87-90)的第一光发射半导体主体、第二光发射半导体主体和第三光发射半导体主体(11-13、21-23、31-33、41-43)的光度量。
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US10098197B2 (en) 2011-06-03 2018-10-09 Cree, Inc. Lighting devices with individually compensating multi-color clusters
JP2012181942A (ja) 2011-02-28 2012-09-20 Ishino Seisakusho Co Ltd Led照明装置
JP6436336B2 (ja) * 2014-02-13 2018-12-12 Tianma Japan株式会社 バックライト光源装置及び液晶表示装置
DE202016104159U1 (de) 2016-07-28 2016-09-13 Ubleds Co., Ltd. LED-Leuchtstreifen
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