[发明专利]具有亮度反馈控制的稳定光源

说明书

背景技术

本发明总体上涉及成像器件和光源（比如发光二极管（LED）），并且更特别地涉及具有与周围温度的改变无关的稳定的已知亮度（辉度（brightness））的光源，以用于校准例如在数字照相机以及其他成像或处理器件中的光传感器。

精密光源具有多种多样的应用，包括在制造过程期间校准数字照相机或曝光计。为了可用于这样的应用，所述光源需要具有恒定的光度，即在某一单位面积上的强度随着时间并且随着诸如温度之类的周围条件的改变而需要是恒定的。大多数LED具有良好的照明特性并且常常被用作精密光源，这部分地是由于其尺寸、制造成本、光谱稳定性、以及发出不同波长的光的能力。然而，正如一般而言对类似器件和光源适用的那样，LED的光度随着温度和老化这二者而发生变化。当初始地施加电流时，存在对器件的立即内部加热，从而导致光度的快速改变。即使被允许“预热”以达到平衡的操作热状态，器件的温度并且因此光度也随着周围温度的改变而变化。另外，令器件在延长的时段中接通以保持恒定的温度缩短了有用的寿命并且可能是昂贵的。为了克服温度变化，可以测量各LED的温度并且对驱动电流进行适当的校正，例如在美国专利6,127,784中所描述的那样。当有多个LED（例如>100）正被使用时这种技术也可能是昂贵的，并且另外，温度的测量不一定足以精确地推断出光输出。此外，即使被保持在恒定的温度，光度也将随着器件的老化而变化。另一种技术可以是测量在每个光源处的导通电阻（或电压降）以推断出温度，并且因此推断出对应的光输出。并且又一种技术将是把光源保持在固定的或恒定的温度以确保有恒定的光输出。由于存在显著的自加热，因此这样的温度调节在器件被冷却（而不是被加热）的情况下将工作得最好，这与加热系统相比通常更昂贵，并且这仍然无法补偿亮度的老化漂移或者多个光源的成本。

虽然下面的讨论主要集中于针对这些问题的经济的长久的解决方案，但是除了用于设置数字照相机的灵敏度的具有恒定亮度水平的已校准光源之外，本发明也可用于许多其他类型的应用。举例来说，本发明可以被用于稳定图像投影系统中的一个或多个光投影器的输出。

对于本领域技术人员而言，通过这样的器件与如参照附图在本申请的剩余部分中所阐述的本发明的代表性实施例的比较，常规和传统方法的更多限制和缺点将变得显而易见。

附图说明

为了更好地理解本发明以及其更多特征，参照了将结合附图阅读的以下描述，其中：

图1是示出根据本发明的光源和控制设备的第一优选实施例的示意图。

图2是示出用于实施本发明的优选实施例的示例性操作的流程图。

图3是结合了本发明的光源的一个实施例的顶部透视图。

具体实施方式

现在将详细参照在附图中示出的本发明的代表性实施例，其中相同的附图标记始终指代相同的元件。此外，在下面的详细描述中，阐述了许多细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域技术人员而言下述将是显然的，即可以在没有这些特定细节的情况下实践本发明。