[发明专利]用于操作发光二极管的电路

说明书

本申请是申请号为200880023011.4的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于操作发光二极管的电路装置和用于实现此目的的方法。

背景技术

传统的发光二极管（LED）发出的光处于有限的光谱范围内。例如，图1示出了蓝1、绿2、黄3和红4发光二极管的光谱。各种LED模块为人们所知，其中，具有不同颜色，例如蓝和黄发（两个LED）或者红、绿和蓝（RGB），的发光二极管如此组合，例如通过散射屏混合它们的光，并且使得混合后的光呈现白色或者使得由此产生的光的光谱5扩展到整个可见光范围。

虽然此光基本上呈现“白色”，但是在此发射光的光谱范围内存在波谷6，7。这些波谷具有的不利影响在于：例如，会导致带有处于这些间隙范围内的颜色的物体外表无光泽。使用显色指数或CRI光度变量来表达的显色质量的好坏相应地依赖于这些间隙。

显色指数表达的是：人工发光装置的显色与自然太阳光的宽分布连续光谱的接近程度如何。众所周知，这不能仅仅通过色温来表达，因为色温不能指示在人工发光装置的光谱中是否可能存在间隙。

因此，当RGB发光二极管彼此连接时，这些光谱间隙出现。然而，在使用所谓的白光二极管时，也发现了这些波谷。所谓的白光二极管是与光致发光材料（荧光染色剂，发光材料）一起组合的发光二极管。通过磷光层或者由其形成的色转换层，将来自于LED芯片的第一光谱的光部分地转换为第二光谱。然后，第一和第二光谱的混合产生白光的光谱。

图2示出了这种白光发光二极管的光谱。借助于色转换层，短波光例如蓝光8可以转换为长波光，例如处于黄光或红光波长范围9内。

然而，在这种发光装置芯片的实际（如蓝光）光谱8和转换层的第二（黄光或红光）偏移光谱9之间通常也存在光谱间隙或者至少一个波谷10，从而导致显色质量或显色指数降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于发光二极管或发光二极管模块的控制电路，使用该控制电路可以提高发光二极管的显色指数或显色质量。

可以由具有独立权利要求的特征的设备和方法实现该目的。

现在，本发明有意识地利用了这一事实，即，发光二极管的颜色光谱依赖于操作该发光二极管时所用的强度或者电流。现在，本发明改善显色指数CRI在于以某种程度减小光谱间隙，这是因为有意识地使用了随时间而不同的强度来操作发光二极管。

用不同的强度操作会导致光谱在时间上被拖尾，考虑到人眼的分辨能力，并且当以时间求平均时，改善显色指数CRI。

优选地，强度的变化比眼睛的时间分辨能力更快（例如超过100Hz），这在脉宽调制发光二极管的情形中也为人们所知。与只将高电平或零用于发光装置的强度的PWM不同，根据本发明，使用至少一个另外的正的（即非零）强度值。

根据本发明的第一方面，提供了为至少一个发光二极管（LED）供应操作电流的驱动电路。在为灯电流指定供应期望值的情况下，所述驱动电路将所述期望值在时间上扩展为不同的值，其中，时间平均值对应于所述期望值。

可以周期性地改变操作电流。

可以规定操作电流能够采用指定的离散值。在这种情况下，采用离散值的时间段可以小于人眼的时间分辨能力。特别地，离散值的时间段可以小于1/100秒。

操作电流可以至少不时地持续变化。

在空载时间期间，所述操作电流的强度可以减至零。

电流源可以具有用于接收与操作电流的时间行进有关的信息的输入端。

同样地，电流源可以具有用于接收所述操作电流的时间平均强度的期望值的输入端。

另外，电流源可以具有用于接收操作电流的实际值的输入端。

可以提供调节电路，用来借助于所述期望值和已检测到的操作电流的实际值，调节所述操作电流。

可以选择操作电流的行进使得人眼不能感知到任何闪烁。

根据本发明的另一方面，提供一种用于操作至少一个发光二极管的设备，该设备包括所述类型的电流源。

所述设备可以具有多个电流源，用于控制多个发光二极管。

根据本发明的又另一方面，提供一种用于改善至少一个发光二极管的显色指数的方法，其中，流经发光二极管的电流随着时间连续地具有不同的强度。

根据本发明的另一方面，提供一种用操作电流操作至少一个发光二极管的方法，其中，所述操作电流具有不同的正强度。

因此，本发明涉及用于改善LED显色指数的电路和方法，其中，用带有比人眼的时间分辨能力高的频率的不同强度来操作所述LED。