[发明专利]使用经计算的转换速率对固态光源的调光进行平滑

说明书

技术领域

本发明总体上涉及可调光固态光源的控制。更具体地，本文所公开的各种发明方法和装置涉及响应于调光角度的变化而对可调光固态光源所输出的光进行平滑调节。

背景技术

数字照明技术，即基于诸如发光二极管(LED)的半导体光源的照明对传统的荧光、HID和白炽灯提出了一种可行的替换方式。LED的功能优势和好处包括高的能量转换和光学效率、耐久性、低操作成本等等。LED技术近期的发展已经提供了高效且稳健的全光谱光源，其支持许多应用中的各种发光效果。体现这些光源的器材以发光模块为特征，其包括能够产生例如红色、绿色和蓝色的不同颜色的一个或多个LED，以及用于独立控制LED的输出以便生成各种颜色和颜色变化的发光效果的处理器，例如，如美国专利号6,016,038和6,211,626中所详细讨论的，它们通过引用结合于此。

在各种常规LED照明器材中，板上微处理器必须通过测量调光器所提供的调光信息来确定LED光源所输出的光的所请求亮度。例如，可以测量调光角度并且将其用作所请求亮度的指示符。然而，调光器的输出可能逐个相位变化，这导致去往微处理器的输入含有噪声。当去往微处理器的输入被直接映射到LED照明器材的亮度时，输出光出现可见的闪烁。

因此，本领域需要响应于调光角度的变化而对LED照明器材所输出的光进行有效控制，而使得调光水平之间能够平滑过渡，而没有可见闪烁或其它不良效果。

发明内容

本公开针对用于通过连续确定对调光器输入进行过滤的转换速率而响应于调光器的操作，而对固态光源所输出的光进行平滑调节的发明方法和装置。

总体上，在一个方面，本发明涉及一种用于对固态光(SSL)源进行平滑调光的方法。该方法包括测量从调光器所接收的电压的调光角度；确定要由该SSL源输出的与该调光角度相对应的光的目标亮度；确定SSL源当前所输出的光的当前亮度；并且基于当前亮度和目标亮度确定转换速率。使用非线性的转换速率将该SSL源当前所输出光的当前亮度调节为目标亮度。

在另一个方面，本发明涉及一种用于响应于调光器而对SSL源所输出的光水平进行控制的系统，其包括调光角度检测器和功率转换器。该调光角度检测器被配置为基于来自调光器的整流电压检测调光器的调光角度，基于所检测的调光角度所指示的光的目标亮度和固态光源当前所输出光的当前亮度计算转换速率，并且基于该调光角度和所计算的转换速率生成功率控制信号。该功率转换器被配置为响应于来自调光器的整流电压和来自调光角度检测器的功率控制信号向SSL源提供输出电压。

在又一个方面，提供了一种存储可由处理器执行的计算机代码的用于对SSL源进行平滑调光的计算机可读介质。该计算机可读介质包括调光角度代码，其用于检测从调光器所接收的电压的调光角度；目标亮度代码，其用于确定要由该SSL源输出的与该调光角度相对应的光的目标亮度；当前亮度代码，其用于确定SSL源当前所输出的光的当前亮度；转换速率代码，其用于基于当前亮度和目标亮度确定转换速率；和功率控制信号代码，其用于至少部分基于所确定的转换速率来确定功率控制信号。响应于该功率控制信号对该SSL源所输出光的当前亮度进行平滑调节以与目标亮度相匹配。

如本文出于本公开的目的所使用的，术语“LED”应当被理解为包括任意电致发光二极管或者能够响应于电信号而生成辐射的其它类型的载流子注入/基于结的系统。因此，术语LED包括，但是并不局限于，响应于电流而发光的各种基于半导体的结构、发光聚合物、有机发光二极管(OLED)、电致发光带等。特别地，术语LED是指可以被配置为以红外光谱、紫外光谱和可见光谱的各个部分(通常包括从大约400纳米到大约700纳米的辐射波长)中的一个或多个生成辐射的所有类型的发光二极管(包括半导体和有机发光二极管)。LED的一些示例包括，但是并不局限于，各种类型的红外LED、紫外LED、红色LED、蓝色LED、绿色LED、黄色LED、琥珀色LED、橙色LED、和白色LED(以下进一步讨论)。还应当意识到，LED可以被配置和/或控制为针对给定频谱(例如，窄带宽、宽带宽)以及处于给定的一般颜色分类中的各种显性波长而生成具有各种带宽的辐射(例如，半高宽或FWHM)。