CN1755566A - 照明设备和调节方法 - Google Patents

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Abstract

一种照明设备被说明，该照明设备发出含有至少两个不同颜色通道的光的混合色光。该照明设备包含至少一个其光构成第一颜色通道的第一颜色的原始光源和至少一个其光构成第二颜色通道的第二颜色的原始光源、至少一个传感器设备，该传感器设备被如此定位，以致其能够接收混合色光并且适于检测包含该颜色通道的波长范围的光的亮度，并且在工作时独立且重复地确定不同颜色通道的亮度。此外所述照明设备包含分析和调节设备，该分析和调节设备分析颜色通道的亮度值并且确定用于控制单个颜色通道的具有这样修改过的基本周期的脉宽调制的电信号，使得混合色光的色度坐标位于CIE标准比色图表的预定区域内。此外还说明一种用于调节这种照明设备的方法。

Description

照明设备和调节方法
技术领域
本发明涉及一种照明设备和一种用于调节这种照明设备的方法。
背景技术
诸如显示器的背面照明或者发光体的发光器材的照明设备为了产生混合色光一般包含不同颜色的原始光源，该原始光源的光相加性地混合。
如果基于诸如温度改变或者老化过程的外部影响，原始光源的亮度遭受波动，则混合色光的色度坐标无意识地偏移。为了使混合色光的色度坐标保持恒定，曾建议反馈调节系统，该反馈调节系统借助于色彩传感器测量不同颜色通道的亮度并且确定和调节由此产生的色度坐标。
色彩传感器是可以检测到有限波长范围的电磁辐射的器件。例如，色彩传感器可以包含装备有滤色镜的光电二极管，以致该光电二极管只检测一定光谱范围的光。
色彩传感器、以及应用色彩传感器的显示器的校准系统和反馈调节系统的说明例如可以在www.mazet.de/doc1/app99112.pdf、www.mazet.de/doc1/app03121.pdf、www.mazet.de/doc1/app99114.pdf和www.taosinc.com/downloads/pdf/tcs230wp.pdf上查到。
可是，色彩传感器却拥有一系列缺点，这些缺点可以导致在亮度测量中的不准确性并且增加调节系统的复杂性。如此市面上只能够购买到有一定的检测范围的色彩传感器。因而，检测范围很少被精确地调准到原始光源的光谱上。此外，检测范围的边界大多是连续分布而不是急剧截止的。
发明内容
本发明的任务是，给出一种发射以改善了的方式保持其色度坐标恒定的混合色光的照明设备。本发明的另一个任务是给出一种针对这种照明设备的简单的调节方法。
所述任务通过根据权利要求1所述的照明设备和根据权利要求10所述的方法来解决。
照明设备和用于调节的方法的有利的实施方式在从属权利要求2至9或11至18中给出。
在工作时发出含有至少两个不同的颜色通道的光的混合色光的照明设备特别地包含：
-至少一个第一颜色的第一原始光源，所述第一颜色的第一原始光源的光构成第一颜色通道，
-至少一个第二颜色的第二原始光源，所述第二颜色的第二原始光源的光构成第二颜色通道，
-至少一个传感器设备，所述传感器设备被如此定位，以致所述传感器设备的至少一个单个光传感器可以接收混合色光并且适于检测包含所述颜色通道的连续的波长范围的光的亮度，并且在工作时独立且重复地确定不同颜色通道的亮度，和
一分析和调节设备，所述分析和调节设备在工作时分析颜色通道的亮度并且确定用于控制单个颜色通道的具有这样修改过的基本周期的脉宽调制的电信号，使得混合色光的色度坐标位于CIE标准比色图表的预定范围内。
由于所述传感器设备的单个光传感器的检测范围是连续的并且包含颜色通道的波长范围，所以可应用任意波长的原始光源。优选地，所述传感器设备不包含滤色镜。这样在很大程度上避免如在应用色彩传感器时出现的色度坐标确定中的不准确性。
为了能够利用这种传感器设备独立确定不同的颜色通道的亮度，利用修改过的脉宽调制的电信号来控制颜色通道。
如本领域内普通技术人员所公知的那样，脉宽调制信号涉及信号、优选地涉及矩形信号，所述矩形信号在固定的基本周期内接通一定时间tein，而关断该基本周期的剩余持续时间taus。接通时间与基本周期的比例tein/(tein+taus)称为占空比。占空比指出在基本周期内矩形信号在其间接通的百分比时间部分。
根据本发明修改所述基本周期，以便确定用于调节色度坐标的方法的起始值。
基本上通过相加性颜色混合的原理确定混色光的色度坐标。可以通过单个颜色的亮度变化改变和调整该色度坐标。如果提高颜色的亮度，则其在光的混合色上的部分提高并且沿其亮度被提高的颜色的方向推移混合色光的色度坐标。
国际照明协会确定的CIE标准比色图表是所有可由光谱色相加性混合的色度坐标的一种表式。这是本领域内普通技术人员所公知的并且在此不作详细说明。
在优选的实施方式中，照明设备包含至少一个红色原始光源、绿色原始光源和蓝色原始光源，由该红色原始光源、绿色原始光源和蓝色原始光源的光分别构成颜色通道红、绿和蓝。
利用三个基色红色、绿色和蓝色(所谓的原始色)，在CIE标准比色图表内展开覆盖CIE标准比色图表的大范围的三角。在该三角内的所有原始色以及因此CIE标准比色图表的大范围可以通过相加性混合基色红色、绿色和蓝色来产生。因此带有三个颜色通道红、绿和蓝的照明设备的色度坐标可以通过在颜色三角内任意改变彩色部分的亮度来调节。
在照明设备的优选的实施方式中，所追求的混合色光的色度坐标的区域在白色区域中。一方面许多应用要求白光、特别是接近太阳光的光。另一方面，人眼对白色的颜色改变特别敏感，这往往特别地需要调节色度坐标。
此外，所述照明设备优选地包含至少六个原始光源，其光分别构成两个红色、两个绿色和两个蓝色颜色通道，其中传感器单元独立和重复地确定单个颜色通道的亮度，而分析和调节单元分别为每个颜色通道独立确定脉宽调制信号。双倍的颜色通道允许精确地调节混合色光的色度坐标。此外，调节方法较少依赖于外部影响、诸如来自其它源的光。
优选地，照明设备作为原始光源包含基于半导体材料的有机发光二极管(OLED)、激光器、电致发光薄膜或者特别是发光二极管(简称“LED”)。
这些原始光源的优点是，与例如白炽灯相反，可以无须大的延时地通过改变电信号来改变其亮度。因此该原始光源适于利用修改过的脉宽调制信号来控制，以调整其亮度。
在另一个优选的实施方式中，照明设备的分析和调节设备包含微控制器。该照明设备的分析和调节设备同样地可以包含专用集成电路(ASIC)、处理器(CPU)、模拟计算机或者PC。
微控制器特别地提供小且可以使得分析和调节设备的结构紧凑成为可能的优点。此外，微控制器的特征在于很小的功率消耗以及因而很小的放热。
照明设备的传感器设备优选地包含光电二极管。该光电二极管也可包含光电阻、电荷耦合器件芯片(CCD-芯片(Charged-Coupled-Device Chip))或者光电晶体管。
光电二极管特别适于检测，因为光电二极管在多种实施方式可供使用，便宜并且对老化不敏感，以及拥有快速的响应特性。
根据本发明的照明设备可以优选地用于显示器的背面照明、特别是LCD显示器的背面照明。这是本领域内普通技术人员公知的并且因而在此不加详细说明。
LCD显示器提供了一系列优点，诸如结构厚度很小并且有高的分辨率。可是基于其作用原理，LCD显示器自己却不产生光，而总是需要背面照明。
LCD显示器也可以包含用于控制像素的有源矩阵(TFT显示器)。与传统的带有其中借助于行和列电极的矩阵形装置来控制LCD单元的无源矩阵的LCD显示器不同，在带有有源矩阵的LCD显示器中每个单个单元利用薄膜晶体管来控制。这提供可以应用在施加电压的情况下在非常短的时间内改变其相位的液晶的优点。这导致显示器有更好的对比度、更大的无闪烁性和短的响应时间。
本发明的其它应用可能性例如可以在彩色复印机、扫描仪和投影系统(如Beamer)中找到。
一种用于调节发出包含至少两个不同颜色通道的光的混合色光的照明设备的方法，其中每个颜色通道都利用带有基本周期序列的脉宽调制的电信号来控制，其尤其是由此突出，即：
-分别如此修改脉宽调制的电信号的基本周期，以致所述基本周期含有第一时间间隔，在该第一时间间隔期间同时接通所有颜色通道，
-分别如此修改脉宽调制的电信号的基本周期，以致所述基本周期含有至少第二时间间隔，在该第二时间间隔期间只接通该至少两个颜色通道之一，并且分别独立地确定所接通的颜色通道的亮度，
-相继地进行所述修改过的基本周期(11)并且构成重复的总周期，以及
-在经过总周期(12)以后比较单个颜色通道的亮度的比例，并且如此调整各自的修改过的脉宽调制的电信号的占空比，以致混合色光的色度坐标位于CIE标准比色图表的预定区域内。
通过应用修改过的脉宽调制的信号可以简单地确定调节算法为了调节照明设备的色度坐标需要作为起始值的值，所述照明设备发出由不同的颜色通道汇集成的混合色光，并且包含带有至少一个光传感器的传感器设备，所述光传感器可以确定连续的波长范围内的具有不同颜色的光的亮度。此外，所述方法使得能够调节所述照明设备的色度坐标，而同时照明设备有较高的亮度时能够驱动照明。为了将照明设备的混合色光的色度坐标带入预定的区域中不需要特别的工作模式、诸如测试模式。
此外该简单的调节原理使编程费用最小化并且如此使之可能例如通过微控制器进行调节。
一般地在以直流驱动时，在亮度与电流强度之间具有非线性关系的光源的亮度线性地依赖于脉宽调制信号的占空比。出于该原因，当利用脉宽调制的信号驱动诸如发光二极管的这种光源时，该光源的亮度大多可被更简单地调节。
优选地，脉宽调制的电信号的总周期包含至少一个基本周期，如此修改所述基本周期，以致在基本周期的时间间隔内不接通颜色通道并且在此时间间隔内确定背景亮度。在确定颜色通道的亮度值并且测量背景亮度以后可以从颜色通道的亮度值中得出背景亮度的值并且如此加以校正。这使得调节方法在很大程度上不依赖于来自环境的干扰影响、诸如来自其它源的光，并且对调节方法的稳定性作出贡献。
优选地在基本周期的时间间隔内，为了确定颜色通道的亮度相继地测取该颜色通道的亮度的多个测量值并且对其求均值。
同样优选地在该时间间隔内，为了确定背景亮度测取该背景亮度的多个测量值并且对其求均值。
将平均值用作调节算法的参数有利地消除统计误差的影响并且对调节方法的稳定性作出贡献。
此外，其间执行背景亮度或颜色通道的亮度的测量的间隔优选地拥有相等的长度，因为这简化了调节方法。
优选地用于测量颜色通道的亮度或背景亮度的时间间隔短于其中照明各自的颜色通道的时间间隔。其间执行亮度测量的间隔减小了观察者从照明设备获得的亮度印象，以致有利的是将该时间间隔维持得尽可能地短，以便获得具有尽可能大的亮度的照明设备。
优选地，总周期短于0.01秒。这导致通过利用脉宽调制信号来控制颜色通道所引起的亮暗序列和颜色交替的频率大于100Hz。由于人眼通常不再能够在时间上分辨出100Hz以上频率的亮暗或者颜色交替，所以这样可以在很大程度上产生无闪烁的图像。
此外优选地在总周期内，在其内确定颜色通道的亮度的基本周期与在其内确定背景光的亮度值的这种基本周期交替。
附图说明
照明设备的其它优点和有利的实施方式从下面结合图1a和图1b、图2a、图2b和图2c、图3a和图3b、图4a和图4b、图5和图6详细说明的实施例中得出。
在该附图中：
图1a和图1b示出照明设备的结构的示意图，
图2a示出带有颜色红色(R)、紫色(V)、蓝色(B)、青色(C)、绿色(G)和黄色(Y)的虚拟的色圈的示意图，借助于所述虚拟的色圈执行色度坐标的校正，
图2b示出利用其确定调节的校正步骤的算法的计算步骤的流程图，
图2c示出表格，所述表格列出来自图2b的可能的校正步骤和其借助正调节或负调节的转换，其中符号+在该关系中表示提高各自的颜色通道的亮度，而符号0表示保持该亮度不变，以及符号-表示降低亮度，
图3a示出用于控制红色(R)颜色通道、绿色(G)颜色通道和蓝色(B)颜色通道的修改过的脉宽调制信号的示意图，
图3b示出具有在图3a中各自的基本周期11期间执行的步骤的表格，
图4a示出带有两个红色颜色通道、两个绿色颜色通道和两个蓝色颜色通道的照明设备的示意图，
图4b示出用于控制两个红色颜色通道(R1、R2)、两个绿色颜色通道(G1、G2)和两个蓝色颜色通道(B1、B2)的修改过的脉宽调制信号的示意图，
图5示出带有多个被布置在原始光源的混合色光范围中的传感器设备的照明设备的俯视示意图和剖视示意图，以及
图6示出照明设备在CIE标准比色图表上的色度坐标依赖于时间的图示，其中借助于所述调节方法分别从彩色区域中的色度坐标的三个实际值出发偏移到白色区域中的色度坐标的规定值。
在实施例和附图中，相同或者相同功能的组成部分分别装备有相同的参考标记。所示出的附图的元件在原则上不是按照比例示出的。更确切地说，为了更好地理解，该元件可以是部分地过大地示出的。
具体实施方式
在照明设备中例如可以将RGB发光二极管(简称“RGB-LED”)用作原始光源1。
RGB-LED1是其中三个LED半导体芯片位于一个壳中的器件，该三个LED半导体芯片发出红色光、绿色光和蓝色光。在工作时由三个LED半导体芯片确定的不同颜色的光相加性地混合，以致使观察者感觉到混合色光。通过改变单个颜色的亮度可以实现光的各种色度坐标，特别是在CIE标准比色图表的白色区域中的光的各种色度坐标。
RGB-LED1以两行被布置在载体13上(参见图1a)，以致其光混合。在根据图1a所示的实施例中，RGB-LED1在光导管2中输入耦合，以致其光在光导管2中混合。
红色LED芯片的光一起构成红色颜色通道R、绿色LED芯片的光构成绿色颜色通道G，而蓝色LED芯片的光构成蓝色颜色通道B。利用脉宽调制的电信号来控制LED芯片，因为其亮度与占空比成线性关系并且如此可以简化颜色通道R、G、B的亮度调节。
单个颜色通道R、G、B的亮度可以利用传感器设备3来确定，如此安装该传感器设备3，以致该传感器设备3检测它应当确定其亮度值的颜色通道R、G、B的光。传感器设备3例如可以涉及被安装在光导管2侧旁的光电二极管。
分析和调节设备4(例如微控制器)从颜色通道红R、绿G和蓝B的亮度值中确定混合色光的色度坐标的实际值，并且把实际值与规定值进行比较。如果实际值与规定值之间的差位于预定的容差范围以外，则分析和调节设备4确定和产生用于控制单个颜色通道R、G、B的脉宽调制的电信号的新的占空比，并且将该施加脉宽调制的电信号在驱动设备5的恒定的电信号上。商业上通用的器件可被用作微控制器。例如可以应用PIC微控制器PIC 18f242。
驱动设备5优选地是分析和调节单元4的脉宽调制信号被施加于其上的恒流源，以致分别在对应于各自的脉宽调制的电信号的各自占空比的时间间隔内接通不同颜色的LED半导体芯片并且在剩余的时间中关断该不同颜色的LED半导体芯片。所述驱动设备5针对每个受控的颜色通道R、G、B包含驱动器件。驱动器件例如可以应用Infineon公司的IC器件TLE4242。该器件以这种方式保持电信号恒定，即多余的能量被转换为损耗热。
此外，驱动设备5也可以包含发出脉冲的驱动器件，该驱动器件以高效率突出，因为该驱动器件不将多余的能量转换为损耗热。发出脉冲的驱动器件的电信号与高频信号叠加并且因此具有高频振荡。如果该高频振荡如此小以致所述调节方法不受影响，则同样可以应用这种驱动器件。
在图1b中与图1a不同的是附加地象征性示出可调节的放大单元6以及分析和调节设备4内的部件模数转换器7、分析单元8、校正单元9和脉宽调制器10，这些部件代表分析和调节设备4的单个功能。
可调节的放大单元6具有将光电二极管3的模拟电信号转换成电压信号并且如此放大以致可以由模数转换器7处理的任务。可调节的放大单元6例如可以涉及具有线性特性的反相运算放大器(OPV)。OPV基本上产生在其两个输入上施加的信号的差值的所放大的信号。由于OPV反相工作，所以在照明光电二极管3时输出电压下降。Microchip公司的MCP602可被用作OPV。
放大了的光电二极管3的模拟信号由模数转换器7转换成数字信号并且然后传送给分析单元8。分析单元8从颜色通道红R、绿G和蓝B的亮度值中确定色度坐标的实际值并且将所确定的实际值与预定的规定值进行比较。如果色度坐标的实际值与规定值之间的差位于预定的容差范围之外，则校正单元9借助于预定的校正方案确定哪个颜色通道B、G、B必须更亮或者更暗。接着部件脉宽调制器10产生带有正确的占空比的脉宽调制信号，并且把该信号施加于驱动设备5的恒定的电信号上，所述驱动设备5利用如此形成的信号来控制RGB-LED1。
下面借助于在图2a中示出的虚拟的色圈说明所述预定的校正方案，所述校正单元9按照所述校正方案确定哪个颜色通道R、G、B必须被调节地更亮或者更暗。
色圈循环地示出颜色红色R、紫色V、蓝色B、青色C、绿色G和黄色Y。红色R、绿色G和蓝色B对应于构成颜色空间的顶点的三个颜色通道R、G、B的颜色。在这两个所谓的原始色之间分别表示通过混合两个相邻的原始色得出的颜色。
在这三个颜色通道红R、绿G和蓝B的亮度的相互比例的基础上，校正单元判断下一个校正步骤应当沿哪个“颜色方向”实施。在这种情况下，存在七个对应于颜色红色R、紫色V、蓝色B、青色C、绿色G和黄色Y以及不改变(色圈的中间0)的判断可能性。
下一个校正步骤应沿哪个“颜色方向”实施的判断借助于可以利用微控制器实施的算法来做出。
所述算法应用正的8位数字(类型I)、正的16位数字(类型II)和带有正号和负号的16位数字(类型III)作为变量。在开始该算法以前分别必须存在由光电二极管3确定的单个颜色通道R、G、B的亮度的当前实际值XR、XG和XB。此外，针对颜色通道R、G、B的亮度分别预定规定值YR、YG和YB以及误差和阈值Zamx。误差和阈值Zmax是误差和Z的最大可能值，误差和Z表示单个颜色通道R、G、B的亮度的实际值和规定值的差的和：
Zmax＝Max[Z]＝Max[(YR-XR)+(YG-XG)+(YB-XB)]。
此外，在开始所述算法之前存在关于单个颜色通道R、G、B的当前占空比AR、AG和AB的信息。
所述算法从步骤a)运行到步骤j)，其过程在图2b中用示例性的数字示意地示出并且在下面说明：
a)将每个颜色通道R、G、B的亮度的实际值XR、XG、XB标准化成类型I的变量。
b)将步骤a)中得出的每个颜色通道R、G、B的亮度的标准化的实际值乘以当前的占空比AR、AG和AB的各自的值。该结果是每个颜色通道R、G、B的类型II的变量，该变量是每个颜色通道R、G、B在混合光的颜色上具有的颜色部分的量度。
c)将由b)得出的值标准化为类型I的变量。
d)确定每个颜色通道R、G、B的亮度的规定值YR、YG和YB与由步骤c)得出的针对每个颜色通道R、G、B的值的差。该结果是每个颜色通道R、G、B的当前的颜色误差值，该颜色误差值分别是类型III的变量。
e)通过求由步骤d)得出的差值数额的和来确定当前的误差和Z。该结果是类型II的变量。
f)确定带有负号的有最大数额的由步骤d)得出的值。如果没有负值，则步骤f)的结果就是零。该结果是类型III的变量。
g)将由步骤f)得出的值加到由步骤d)得出的三个结果的每个上。通过该步骤将由步骤d)得出的所有颜色误差值输出为类型II的正数，其中保持其相互比例不变。
h)确定带有由步骤g)得出的最大颜色误差值的颜色通道R、G、或B。该结果是类型I的变量。
i)检验其它的颜色通道红R、绿G和蓝B之一是否具有根据步骤g)的同样大的颜色误差值Z并且因此也必须如在步骤h)中确定的颜色通道完全一样强烈地校正。当是这种情况时，必须沿混合色黄色Y、青色C或者紫色V之一的方向实施校正步骤。如果由步骤g)得出的所有的值都相同地大，则不执行校正。
j)如果由步骤e)得出的当前的误差和Z小于预定的最大值Zmax，则同样地也不执行校正。借助于该阈值条件预定色度坐标应位于其中的CIE标准比色图表内的容差范围。如果色度坐标位于该容差范围内，则不执行调节。如果色度坐标位于该容差范围之外，则调节装置就作出响应并且实施相应的校正步骤。
在此应当指出，根据本发明的方法当然不仅能够借助于该算法来执行，而且例如也可以利用包含PID调节器的类似的算法来执行。这种算法通常提供的优点是允许很少的计算时间。PID调节器是本领域内普通技术人员所公知的并且因而在此处不加详细说明。
每个颜色通道R、G、B都利用脉宽调制的电信号来控制并且拥有对应于该脉宽调制信号的离散的占空比的亮度。定义不能未超过或不能超过的最小可能的占空比和最大可能的占空比。如果例如下一个校正步骤确定针对颜色红色提高占空比，而该颜色已经位于完全受控的状态，则必须把其余的两个颜色的占空比下调，以便如此相对于其它颜色加重颜色红色。
如果不需要校正，则首先试图将所有颜色通道的亮度以相同的比例提高(正调节)，直到达到至少一个颜色通道R、G、B的最大占空比(参见图2c)。如果达到该状态，则不再进行任何改变(负调节)。
如果必需沿原色红色、绿色或者蓝色的方向的校正步骤，则首先试图提高该颜色通道R、G、B的亮度(正调节)。如果其占空比已经对应于最大可能值，则降低两个其它颜色通道的亮度(负调节)。针对要求沿混合色紫色V、青色C或者黄色Y之一的方向的校正步骤的情况，首先试图提高构成该颜色的颜色通道R、G、B的亮度(正调节)。如果由于这两个颜色通道R、G、B之一的占空比都已经对应于最大可能的值所以这是不可能的，则降低另一个颜色通道R、G、B的亮度(负调节)。
该方法的优点是，在任何时刻调节都指向亮度受限的颜色通道R、G、B。由于根据校正方案(图2a和图2c)首先试图利用正调节来执行必需的校正步骤，所以为了达到所追求的色度坐标而不“降低”亮度。此外，总有一个颜色通道R、G、B利用最大可能的占空比来控制。
根据图3a的实施例上下重叠地示出用于分别控制红色颜色通道R、绿色颜色通道G和蓝色颜色通道B的修改过的脉宽调制的电信号的图示，所述修改过的脉宽调制的电信号使得能够为了调节而测取测量值。
三个脉宽调制信号由相同长度的基本周期11组成并且彼此之间没有时间偏移。
基本周期11分为长度为t1的时间间隔和长度为t2的时间间隔。时间间隔t1被规定用于利用传感器设备3来执行测量。时间间隔t1例如可以是几微秒至半毫秒。时间间隔t2代表由预定的在其内能够接通颜色通道R、G、B的最大占空比得出的时期。接通各自的颜色通道R、G、B的实际的持续时间t3根据通过分析和调节设备4预定的各自的当前的占空比来确定。
为了测量颜色通道R、G、B的亮度，其中接通相应的颜色通道R、G、B的时间间隔t3位于基本周期11的开始，而其余的颜色通道R、G、B在基本周期11结束时根据各自的占空比照明了持续时间t3。如此，颜色通道R、G、B的亮度的测量可以在基本周期11开始时在时期t1中被执行。
为了测量背景亮度，所有时间间隔t3都位于基本周期11的结束处。如果现在亮度的测量在基本周期开始时在时期t1中执行，则可以检测到背景亮度。
图3a中的修改过的脉宽调制信号的总周期12由六个彼此相继的基本周期组成。在第一基本周期11期间不进行测量，其中在第二基本周期11中确定红色颜色通道R的亮度。背景亮度在第三基本周期11期间被确定，在该第三基本周期11之后接着在其内得出绿色颜色通道G的亮度值的基本周期11。在第五基本周期11中又不进行测量，在该第五基本周期11之后接着在其内确定蓝色颜色通道B的亮度值的基本周期11(对此还可参照图3b)。
总周期12拥有持续时间t4，该持续时间t4由单个基本周期11的持续时间组成。如果该持续时间t4在0.01秒以下，那么颜色通道的接通和关断过程如此快，以致人眼一般地不会感觉到闪烁。
与根据图1a和1b所示的实施例不同，在根据图4a所示的实施例中，彼此独立地控制和调节两行RGB-LED1。RGB-LED1的红色光、绿色光和蓝色光每行分别构成红色颜色通道R1、R2、绿色颜色通道G1、G2和蓝色颜色通道B1、B2，以致总共形成六个颜色通道R1、R2、G1、G2、B1、B2，这六个颜色通道分别利用修改过的脉宽调制的电信号来控制。
为了控制RGB-LED1，每行必需驱动设备5，以致与根据图1a所示的实施例不同地必需另一个驱动设备5。
此外，单个颜色通道R1、R2、G1、G2、B1、B2的亮度的测量还可以利用单个光传感器3、诸如光电二极管来实现。所述光传感器例如还被布置在光导管2侧旁。
在根据图4b所示的实施例中需要六个修改过的脉宽调制的电信号，以控制六个颜色通道R1、G1、B1、R2、G2和B2，所述六个修改过的脉宽调制的电信号允许测取当应当控制和调节六个颜色通道R1、R2、G1、G2、B1、B2时要求的测量值。
如在根据图3a所示的实施例中那样，所有脉宽调制的信号的基本周期11是等长的并且在时间上不偏移。该脉宽调制信号也是由时间间隔t1和t2组成。时间间隔t1也给出最大可能的占空比，而t2表示其中可以执行背景亮度或者颜色通道R1、R2、G1、G2、B1、B2的亮度的测量的时间区域。时间间隔t1位于基本周期11的开始处，而t2紧接于其后。时间间隔t2内的黑色区域同样表征时间区域t3，在该时间区域t3期间接通各自的颜色通道R1、R2、G1、G2、B1、B2。
为了测量颜色通道R1、R2、G1、G2、B1、B2的亮度，如同在根据图3a所示的实施例中那样将基本周期11内的时间间隔t3推移到区域t1中。该基本周期11与其中在时间间隔t1内不接通颜色通道R1、R2、G1、G2、B1、B2的基本周期11交替。如此得出包含十二个基本周期11的总周期12。
对应于上述的将三个颜色通道R、G、B扩展为六个颜色通道R1、R2、G1、G2、B1、B2，还可以针对调节任意其它数量的颜色通道编制修改过的脉宽调制信号。
为了显示器的平面背面照明，也可能的是，原始光源1不仅定位在光导管2侧旁，而且在光导管2的后面整个平面配备有多行原始光源1(参见图5)。在这种情况下，不同颜色通道的亮度值也可以利用多个传感器设备3来确定，所述多个传感器设备3例如被布置在原始辐射源1的行之间。此外，在这种情况下，调节可以利用单个微控制器4来实现。因此可以任意地扩展同步修改过的脉宽调制的调节方法。
借助于该调节方法可能在数秒内将混合色光的色度坐标在CIE标准比色图表的彩色区域中的实际值偏移到CIE标准比色图表的白色区域中的预定的规定值。
不仅是RGB-LED适于作为原始光源1，而且所有的其亮度能够借助于脉宽调制的电信号来改变的彩色光源适于作为原始光源1。特别是可替换半导体LED将有机LED、电致发光薄膜或者激光器用作原始辐射源1。
为了完整的缘故应当指出，本发明当然不局限于该实施例，而是包括落入在以通用部分中说明的基本原理为基础的本发明的范围的所有实施方式。同时还要指出，不同实施例的不同元件相互可以任意地组合。

Claims (18)

1.照明设备，该照明设备在工作时发出含有至少两个不同的颜色通道(R、R1、G、G1、B、B1)的光的混合色光，该照明设备具有：
-至少一个第一颜色的第一原始光源(1)，所述第一颜色的第一原始光源的光构成第一颜色通道(R、R1、G、G1、B、B1)，
-至少一个第二颜色的第二原始光源(1)，所述第二颜色的第二原始光源的光构成第二颜色通道(R、R1、G、G1、B、B1)，
-至少一个传感器设备(3)，该传感器设备(3)被如此定位，以致该传感器设备(3)的至少一个单个光传感器可以接收混合色光并且适于检测到包含所述颜色通道(R、R1、G、G1、B、B1)的连续的波长范围的光的亮度，并且在工作时独立且重复地确定不同颜色通道(R、R1、G、G1、B、B1)的亮度，以及
-分析和调节设备(4)，该分析和调节设备(4)在工作时分析颜色通道(R、R1、G、G1、B、B1)的亮度值并且这样确定用于控制所述单个颜色通道(R、R1、G、G1、B、B1)的具有这样修改过的基本周期(11)的脉宽调制的电信号，使得混合色光的色度坐标位于CIE标准比色图表的预定区域内。
2.根据权利要求1所述的照明设备，其具有至少一个第一、第二和第三原始光源(1)，从该第一、第二和第三原始光源(1)发出红色光、绿色光和蓝色光。
3.根据以上权利要求之一所述的照明设备，其具有CIB标准比色图表的白色区域中的混合色光的色度坐标的预定区域。
4.根据以上权利要求之一所述的照明设备，其具有：
至少六个原始光源(1)，该六个原始光源(1)的光分别构成两个红色颜色通道、两个绿色颜色通道和两个蓝色颜色通道(R、R1、G、G1、B、B1)，其中传感器单元(3)独立且重复地确定所述单个颜色通道(R、R1、G、G1、B、B1)的亮度，而分析和调节单元(4)分别针对每个颜色通道(R、R1、G、G1、B、B1)独立确定脉宽调制信号。
5.根据以上权利要求之一所述的照明设备，其具有作为原始光源(1)的半导体发光二极管、有机发光二极管、激光器或者电致发光薄膜。
6.根据以上权利要求之一所述的照明设备，其具有包含微控制器的分析和调节设备(4)。
7.如以上权利要求之一所述的照明设备，其具有包含光电二极管的传感器设备(3)。
8.用于显示器的背面照明的设备，该设备具有根据以上权利要求之一所述的照明设备。
9.用于LCD显示器的背面照明的设备，该设备具有根据权利要求1至8之一所述的照明设备。
10.用于调节发出混合色光的照明设备的方法，所述混合色光含有至少两个不同的颜色通道(R、R1、G、G1、B、B1)的光，其中每个颜色通道(R、R1、G、G1、B、B1)利用带有基本周期(11)的序列的脉宽调制的电信号来控制，
其中
-分别如此修改脉宽调制的电信号的所述基本周期(11)，以致该基本周期(11)含有第一时间间隔，在该第一时间间隔期间同时接通所有颜色通道(R、R1、G、G1、B、B1)，
-分别如此修改脉宽调制的电信号的所述基本周期(11)，以致该基本周期(11)含有至少第二时间间隔，在该第二时间间隔期间只接通该至少两个颜色通道(R、R1、G、G1、B、B1)之一，并且分别独立确定所接通的颜色通道的亮度，
-相继地进行所述修改过的基本周期(11)并且构成重复的总周期(12)，以及
-在经过所述总周期(12)之后比较所述单个颜色通道(R、R1、G、G1、B、B1)的亮度的比例，并且如此调整各自的修改过的脉宽调制的电信号的占空比，以致该混合色光的色度坐标位于CIE标准比色图表的预定区域内。
11.根据权利要求10所述的方法，其中
-所述总周期(12)包含至少一个基本周期(11)，如此修改该基本周期(11)，以致在该基本周期(11)的时间间隔内不接通颜色通道(R、R1、G、G1、B、B1)，并且在该时间间隔内确定背景光的亮度值，以及
-在背景光的亮度值方面匹配所述颜色通道(R、R1、G、G1、B、B1)的亮度值。
12.根据权利要求10至11之一所述的方法，其中为了确定颜色通道(R、R1、G、G1、B、B1)的亮度值测取多个测量值并且对其求均值。
13.根据权利要求11至12之一所述的方法，其中为了确定所述背景光的亮度值测取多个测量值并且对其求均值。
14.根据权利要求10至13之一所述的方法，所述基本周期(11)内的其中确定颜色通道(R、R1、G、G1、B、B1)的亮度值的时间间隔短于在其内接通各自的颜色通道(R、R1、G、G1、B、B1)的时间间隔。
15.根据权利要求11至14之一所述的方法，所述基本周期(11)内的其中确定所述背景亮度的时间间隔与其中确定颜色通道(R、R1、G、G1、B、B1)的亮度的时间间隔完全一样大。
16.根据权利要求11至15之一所述的方法，所述基本周期(11)内的其中确定所述背景亮度的时间间隔短于颜色通道(R、R1、G、G1、B、B1)在其内被接通的时间间隔。
17.根据权利要求10至16之一所述的用于调节的方法，其中
总周期(12)的持续时间小于0.01秒。
18.根据权利要求11至17之一所述的方法，其中在所述总周期(12)内，在其内确定所述颜色通道(R、R1、G、G1、B、B1)的亮度的多个基本周期(11)与在其内确定所述背景光的亮度值的这种基本周期交替。
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