專利名稱：基于發(fā)光二極管的陣列的脈寬調(diào)制控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制例如用于顯示和照明的發(fā)光二極管(LED)陣列的光輸出，尤其涉及控制具有以脈寬調(diào)制(PWM)脈沖形式提供的驅(qū)動(dòng)電流的LED顯示。
在光顯示是由紅、綠、藍(lán)發(fā)光二極管陣列(RGB LED陣列)的復(fù)合輸出產(chǎn)生的地方，單個(gè)發(fā)光二極管輸出的光強(qiáng)度必須精密地監(jiān)視和控制，以便從該陣列獲得期望的復(fù)合光輸出。在這種陣列的很多應(yīng)用中，如LCD監(jiān)視器，優(yōu)選地是利用脈寬調(diào)制(PWM)電流脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)陣列。通過(guò)控制PWM脈沖的形狀、持續(xù)時(shí)間和頻率，單個(gè)LED及陣列的光輸出都可以精密地控制。
為了控制RGB陣列的光輸出，現(xiàn)有控制系統(tǒng)利用對(duì)平均光強(qiáng)度的直接測(cè)量，在有些情況下還嘗試?yán)脤?duì)提供給LED的正向驅(qū)動(dòng)電流的測(cè)量。測(cè)量單個(gè)光輸出的困難和由于處理紋波電流及PWM脈沖開始和結(jié)束時(shí)電流上升和下降時(shí)間所引起的電流測(cè)量的不準(zhǔn)確限制了這種現(xiàn)有控制系統(tǒng)的有效性。
通過(guò)確定一個(gè)將LED峰值光輸出與驅(qū)動(dòng)該LED的PWM脈沖峰值電流關(guān)聯(lián)的常量并用該常量乘PWM脈沖平均電流來(lái)獲得LED平均光輸出值，本發(fā)明提供了改進(jìn)的LED陣列控制。
在本發(fā)明的一種形式中，該常量是通過(guò)同時(shí)測(cè)量LED峰值光輸出和驅(qū)動(dòng)該LED的PWM脈沖峰值電流來(lái)確定的。然后通過(guò)用PWM脈沖峰值電流除峰值光輸出來(lái)計(jì)算該常量。通過(guò)在PWM脈沖持續(xù)時(shí)間內(nèi)脈沖到達(dá)其滿幅值的一個(gè)時(shí)間點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行測(cè)量，脈沖的上升和下降時(shí)間不會(huì)影響測(cè)量。
確定PWM脈沖的平均電流可以通過(guò)多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的一種形式中，PWM脈沖的平均電流是通過(guò)對(duì)PWM脈沖的電流關(guān)于時(shí)間求積分來(lái)確定的。以這種方式確定平均電流進(jìn)一步減小了上升和下降時(shí)間對(duì)確定LED平均光輸出的影響?？蛇x地，平均電流可以通過(guò)檢測(cè)PWM脈沖的電流并使該傳感器輸出通過(guò)配置成產(chǎn)生平均電流信號(hào)的低通濾波器或積分器來(lái)確定。
對(duì)于具有兩個(gè)由作為時(shí)間函數(shù)部分重疊的PWM脈沖驅(qū)動(dòng)的離散顏色LED且只具有單個(gè)測(cè)量LED光輸出的傳感器的陣列，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)為在PWM脈沖不重疊的時(shí)間點(diǎn)同時(shí)測(cè)量LED中一個(gè)的峰值光輸出和電流，在PWM脈沖重疊的時(shí)間點(diǎn)同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)LED的復(fù)合峰值光輸出和驅(qū)動(dòng)第二LED的PWM脈沖峰值電流，并通過(guò)從兩個(gè)LED的復(fù)合光輸出中減去第一LED的光輸出測(cè)量值來(lái)確定第二LED的峰值光輸出。然后可以通過(guò)用各自的峰值電流除各LED的峰值光輸出來(lái)計(jì)算將各LED峰值光輸出與其峰值電流關(guān)聯(lián)的常量。同樣的方法可以在本發(fā)明中用于實(shí)現(xiàn)具有多于兩個(gè)離散顏色LED的陣列。
確定平均光輸出的重復(fù)頻率可以象對(duì)于給定應(yīng)用獲得期望精度所需要的那樣經(jīng)常重復(fù)。對(duì)于具有多個(gè)LED和單個(gè)或多個(gè)光傳感器的應(yīng)用，本發(fā)明期望使用調(diào)整測(cè)量值及處理確定常量與平均電流所需的各測(cè)量值的多路復(fù)用硬件或軟件。在本發(fā)明的有些形式中，測(cè)量的重復(fù)頻率可以作為一種可測(cè)量參數(shù)，如LED或附著到LED的吸熱器的溫度，的函數(shù)來(lái)確定。
我們期望本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)為一種方法，或包含在一種裝置中，或包含在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的代碼中。
通過(guò)下面對(duì)其代表性實(shí)施方案的詳細(xì)描述并聯(lián)系附圖，本發(fā)明的前述和其它特征及優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見。詳細(xì)描述和附圖只是為了說(shuō)明本發(fā)明，而不是要限制由附加權(quán)利要求所定義的本發(fā)明及其等效裝置的范圍。


圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明由PWM電流脈沖驅(qū)動(dòng)的RGB LED陣列關(guān)系的信號(hào)圖；圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明確定LED平均光輸出的方法的流程圖；圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明確定LED陣列中第一和第二LED平均光輸出的方法的流程圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明確定LED平均光輸出的代表性裝置的圖示；及圖5是顯示圖4所述裝置更多細(xì)節(jié)的圖示。
圖1是顯示在一種典型的白光發(fā)射系統(tǒng)中紅、綠、藍(lán)發(fā)光二極管(RGBLED)陣列的光輸出與驅(qū)動(dòng)各LED的PWM脈沖之間關(guān)系的信號(hào)圖，其中該類型系統(tǒng)可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出，為了可行，LED的光輸出與驅(qū)動(dòng)該LED的電流成正比。還應(yīng)當(dāng)指出，盡管上升和下降時(shí)間的影響很可能存在于本發(fā)明的任何實(shí)際應(yīng)用中，但為了便于本發(fā)明的描述和理解，所示PWM脈沖在脈沖的前沿和后沿不顯示任何紋波或畸變。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到本發(fā)明提供了如下所述即使在存在紋波及上升和下降時(shí)間影響的地方都能工作的獨(dú)特能力。
圖1中驅(qū)動(dòng)紅、綠、藍(lán)LED的PWM脈沖的持續(xù)時(shí)間分別用DR、DG、DB來(lái)表示，平均電流分別用IR-AV、IG-AV、IB-AV來(lái)表示。在PWM周期中，作為時(shí)間的函數(shù)，對(duì)于一部分PWM周期PWM脈沖的持續(xù)時(shí)間DR、DG、DB重疊。由于重疊，不可能在PWM周期中找到一個(gè)綠色LED光輸出可利用單個(gè)用于接收所有三個(gè)LED光輸出的光傳感器直接進(jìn)行測(cè)量的時(shí)刻。
圖2描述了當(dāng)LED由具有峰值電流和平均電流的PWM脈沖驅(qū)動(dòng)時(shí)，由根據(jù)本發(fā)明用于確定具有峰值光輸出的LED的平均光輸出的裝置和代碼所執(zhí)行的方法10。該方法包括確定12將LED峰值光輸出與PWM脈沖峰值電流關(guān)聯(lián)的常量，及用該常量乘14PWM脈沖平均電流以產(chǎn)生LED的平均光輸出。
常量可以通過(guò)同時(shí)測(cè)量16LED的峰值光輸出和LED的峰值電流，并通過(guò)用PWM脈沖的峰值電流除18LED的峰值光輸出計(jì)算常量來(lái)計(jì)算。這在圖1中是通過(guò)采樣脈沖1A及標(biāo)示為“電流脈沖”和“光電傳感器的輸出”的曲線上標(biāo)記為“X1A”的關(guān)聯(lián)點(diǎn)來(lái)說(shuō)明的。峰值光輸出和峰值電流的同時(shí)測(cè)量?jī)?yōu)選地是在PWM脈沖持續(xù)時(shí)間DR中脈沖完全展開且不存在上升和下降時(shí)間影響的一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行的。
PWM脈沖平均電流20的確定可以通過(guò)多種方法實(shí)現(xiàn)。例如，PWM脈沖的平均電流20可以通過(guò)為作為時(shí)間函數(shù)的整個(gè)PWM脈沖監(jiān)視并求積分來(lái)確定。如圖4所示，這可以通過(guò)利用高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)電流采樣并在計(jì)算機(jī)或微處理器中對(duì)作為時(shí)間函數(shù)的采樣值求平均以產(chǎn)生圖1虛線所示的平均電流信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)?？蛇x地，如圖5所示，PWM脈沖的電流可以被檢測(cè)并通過(guò)配置成產(chǎn)生圖1虛線所示平均電流信號(hào)的低通濾波器86或積分器。根據(jù)本發(fā)明，在附加權(quán)利要求范圍內(nèi)還可以使用其它本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的確定PWM脈沖平均電流的方法。
利用采樣脈沖3A、3B和X3A-B，通過(guò)在PWM脈沖持續(xù)時(shí)間DB中脈沖完全展開且不存在上升和下降時(shí)間影響，而且驅(qū)動(dòng)藍(lán)色LED的脈沖與驅(qū)動(dòng)紅色或綠色LED的脈沖不重疊的一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行同時(shí)測(cè)量并確定平均電流，到此為止所描述的方法還可以實(shí)現(xiàn)來(lái)確定圖1中藍(lán)色LED的平均光輸出。
圖3描述了當(dāng)?shù)谝缓偷诙﨤ED分別由第一和第二PWM脈沖驅(qū)動(dòng)時(shí)確定各自都具有峰值光輸出的第一和第二LED光輸出的方法30，其中第一和第二PWM脈沖作為時(shí)間的函數(shù)部分重疊，且第一和第二LED的輸出是由接收第一和第二LED復(fù)合光輸出的單個(gè)光傳感器測(cè)量的。該方法還可用于在驅(qū)動(dòng)綠色LED的PWM脈沖總是與驅(qū)動(dòng)紅色和藍(lán)色LED的PWM脈沖中一個(gè)或兩個(gè)重疊的地方確定圖1綠色LED的峰值和平均光輸出。
考慮圖1中第一LED是紅色LED，而第二LED是綠色LED。方法30包括在第一和第二(紅色和綠色)PWM脈沖作為時(shí)間函數(shù)不重疊的時(shí)間點(diǎn)(1A、X1A)同時(shí)測(cè)量32第一和第二(紅色和綠色)LED中一個(gè)的峰值光輸出和峰值電流。該方法還包括在驅(qū)動(dòng)第一和第二(紅色和綠色)LED的PWM脈沖重疊期間(2A、X2A)同時(shí)測(cè)量34第一和第二(紅色和綠色)LED的復(fù)合峰值光輸出及驅(qū)動(dòng)第二(綠色)LED的PWM脈沖的峰值電流。第二(綠色)LED的峰值光輸出是通過(guò)從在驅(qū)動(dòng)第一和第二(紅色和綠色)LED的PWM脈沖重疊期間測(cè)量到的第一和第二(紅色和綠色)LED的復(fù)合峰值光輸出中減去36在PWM脈沖不重疊期間測(cè)量到的第一(紅色)LED的峰值光輸出獲得的。
一旦知道了第一和第二(紅色和綠色)LED及驅(qū)動(dòng)它們的PWM脈沖的峰值光輸出和峰值電流，就可以通過(guò)用峰值電流除峰值光輸出來(lái)計(jì)算38、40將第一和第二LED的峰值光輸出與峰值電流關(guān)聯(lián)的常量。如上所述，然后就可以確定42、44驅(qū)動(dòng)各LED的脈沖平均電流，及通過(guò)用驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)LED的PWM脈沖平均電流乘各LED常量來(lái)確定46、48LED的平均光輸出。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述及在圖1-3中所描述的方法可以用于確定具有多于兩個(gè)LED的陣列的平均光輸出，其中LED是由作為時(shí)間函數(shù)部分重疊的PWM脈沖驅(qū)動(dòng)的。
圖4和5描述了根據(jù)本發(fā)明用于當(dāng)LED由具有峰值電流和平均電流的PWM脈沖驅(qū)動(dòng)時(shí)確定具有峰值光輸出的LED平均光輸出的裝置50代表性實(shí)施方案的各個(gè)方面。裝置50適用于具有驅(qū)動(dòng)RGB LED陣列的電源54的白色光源52，其中RGB LED陣列具有安裝在吸熱器62上的紅色LED56、綠色LED 58和藍(lán)色LED 60。LED 56、58、60通過(guò)提供驅(qū)動(dòng)LED的PWM電流脈沖的LED驅(qū)動(dòng)器64耦合到電源。
裝置50包括光電二極管68、電流傳感器70和信號(hào)調(diào)節(jié)設(shè)備72形式的裝置，其中信號(hào)調(diào)節(jié)設(shè)備72向微處理器74提供用于為每個(gè)LED確定將各LED的峰值光輸出與驅(qū)動(dòng)各LED的PWM脈沖峰值電流關(guān)聯(lián)的常量的信號(hào)。電流傳感器70和光電二極管68配置成同時(shí)測(cè)量LED 56、58、60中一個(gè)或多個(gè)的峰值光輸出及產(chǎn)生光線的PWM脈沖的峰值電流。微處理器74通過(guò)用與峰值光輸出同時(shí)測(cè)量的對(duì)應(yīng)LED的峰值電流除LED 56、58、60中一個(gè)的測(cè)量峰值光輸出來(lái)確定該常量。
微處理器74還提供確定PWM脈沖平均電流，及用各自常量乘驅(qū)動(dòng)RGBLED陣列的PWM脈沖平均電流的裝置。PWM脈沖的平均電流可以通過(guò)利用電流傳感器70監(jiān)視PWM脈沖并對(duì)其電流關(guān)于時(shí)間求積分來(lái)計(jì)算。電流傳感器70和微處理器74還可用于在脈沖的短持續(xù)時(shí)間內(nèi)對(duì)PWM脈沖的電流采樣，并利用存儲(chǔ)在微處理器74內(nèi)存76中關(guān)于該P(yáng)WM脈沖持續(xù)時(shí)間和重復(fù)頻率的信息來(lái)推斷平均電流值。
圖5說(shuō)明了本發(fā)明的一種形式，其中平均電流是通過(guò)檢測(cè)PWM脈沖的電流，并使該檢測(cè)電流通過(guò)配置成提供圖1虛線所示平均電流信號(hào)的低通濾波器86來(lái)確定的。
內(nèi)存76和微處理器74還可以配置成更加方便常量的計(jì)算。微處理器74還可以包括配置成向LED驅(qū)動(dòng)器提供控制信號(hào)的控制器78，其中控制信號(hào)用于以獲得白色光源52期望光輸出和性能所需的方式調(diào)節(jié)PWM脈沖。
溫度傳感器80也可以包含在裝置50中，用于確定裝置50應(yīng)當(dāng)多久測(cè)量一次LED的平均光輸出并調(diào)節(jié)PWM信號(hào)以實(shí)現(xiàn)光源52的期望性能。盡管確實(shí)有可能利用在此所描述的裝置50和方法10、40來(lái)確定每個(gè)PWM周期中的LED平均光輸出，但是那么頻繁地確定平均光輸出可能不是必要的或期望的。另外，可能期望對(duì)微處理器74進(jìn)行編程以便按照某種預(yù)定時(shí)間表周期性地確定平均光輸出，或者期望允許微處理器74確定平均光輸出并且當(dāng)監(jiān)視參數(shù)，如吸熱器溫度，落在預(yù)定工作范圍之外時(shí)根據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存76中的參數(shù)調(diào)節(jié)PWM脈沖。
圖5顯示裝置50的信號(hào)調(diào)節(jié)設(shè)備72可以包括用于光電二極管68和溫度傳感器80的放大及信號(hào)調(diào)節(jié)器82。裝置50還可以包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)88和多路復(fù)用器90來(lái)協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所需的同時(shí)測(cè)量。
本發(fā)明還可以采取用于根據(jù)本發(fā)明裝置中的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上代碼的形式，其中代碼包括當(dāng)LED由具有峰值電流和平均電流的PWM脈沖驅(qū)動(dòng)時(shí)確定具有峰值光輸出的LED平均光輸出的指令。代碼可以包括確定將LED峰值光輸出與PWM脈沖峰值電流關(guān)聯(lián)的常量的指令，及用該常量乘PWM脈沖平均電流的指令。
確定常量的指令可以包括同時(shí)測(cè)量LED峰值光輸出和PWM脈沖峰值電流的指令，及通過(guò)用峰值電流除峰值光輸出來(lái)計(jì)算常量的指令。
代碼還可以包括確定PWM脈沖電流平均值的指令。這些指令可以包括通過(guò)對(duì)PWM脈沖的電流關(guān)于時(shí)間求積分，或可選地通過(guò)檢測(cè)PWM電流并使檢測(cè)電流通過(guò)配置成產(chǎn)生PWM電流平均值的低通濾波器，來(lái)確定平均電流的指令。
代碼還可以包括當(dāng)?shù)谝缓偷诙﨤ED分別由第一和第二PWM脈沖驅(qū)動(dòng)時(shí)通過(guò)確定將第一LED峰值光輸出與第一PWM脈沖峰值電流關(guān)聯(lián)的第一常量并用該第一LED常量乘第一PWM脈沖平均電流來(lái)確定各自都具有峰值光輸出的第一LED和第二LED平均光輸出的指令，其中第一和第二PWM脈沖每個(gè)都具有峰值電流和平均電流。如果PWM脈沖作為時(shí)間的函數(shù)不重疊，則第二LED的平均光輸出是通過(guò)確定將峰值光輸出與驅(qū)動(dòng)第二LED的峰值電流關(guān)聯(lián)的常量并用驅(qū)動(dòng)第二LED的PWM脈沖平均電流乘第二LED常量來(lái)計(jì)算的。
在驅(qū)動(dòng)第一和第二LED的第一和第二PWM脈沖作為時(shí)間的函數(shù)重疊且第一和第二LED的復(fù)合峰值光輸出利用單個(gè)光傳感器測(cè)量的地方，代碼可以包括在第一和第二PWM脈沖不重疊的時(shí)間點(diǎn)同時(shí)測(cè)量第一和第二LED中一個(gè)的峰值光輸出和峰值電流的指令。代碼還可以包括在第一和第二脈沖作為時(shí)間函數(shù)重疊的時(shí)間點(diǎn)同時(shí)測(cè)量第一和第二LED兩個(gè)的峰值光輸出及第一和第二PWM脈沖中驅(qū)動(dòng)另一個(gè)的峰值電流的指令。代碼還可以包括通過(guò)從在第一和第二PWM脈沖彼此重疊的時(shí)間點(diǎn)測(cè)量到的第一和第二LED的復(fù)合峰值光輸出中減去在第一和第二PWM脈沖不重疊的時(shí)間點(diǎn)測(cè)量到的第一和第二LED中一個(gè)的峰值光輸出來(lái)確定第一和第二LED中另一個(gè)的峰值光輸出的指令。
代碼還可以包括確定第二PWM脈沖電流平均值的指令。這些指令可以包括通過(guò)對(duì)第二PWM脈沖的電流關(guān)于時(shí)間求積分，或可選地通過(guò)檢測(cè)第二PWM脈沖的電流并使該檢測(cè)電流通過(guò)配置成產(chǎn)生第二PWM脈沖平均電流值的低通濾波器，來(lái)確定平均電流的指令。
代碼還可以包括當(dāng)?shù)谝弧⒌诙偷谌齃ED分別由第一、第二和第三PWM脈沖驅(qū)動(dòng)時(shí)確定具有峰值光輸出的第三LED平均光輸出的指令，其中第一、第二和第三PWM脈沖中每個(gè)都具有峰值電流和平均電流，而且其中第一、第二和第三PWM脈沖作為時(shí)間的函數(shù)彼此部分重疊，此外其中第一、第二和第三LED的峰值光輸出是利用單個(gè)光傳感器測(cè)量的。代碼還可以包括確定將第三LED峰值光輸出與第三PWM脈沖峰值電流關(guān)聯(lián)的第三LED常量的指令，及用第三LED常量乘第三PWM脈沖平均電流的指令。代碼還可以包括通過(guò)在第一、第二和第三PWM脈沖作為時(shí)間函數(shù)不重疊的時(shí)間點(diǎn)同時(shí)測(cè)量第三LED的峰值光輸出和峰值電流來(lái)確定第三LED常量的指令，及用第三LED的峰值電流除第三LED的峰值光輸出的指令。
代碼還可以包括確定第三PWM脈沖電流平均值的指令。這些指令可以包括通過(guò)對(duì)第三PWM脈沖的電流關(guān)于時(shí)間求積分，或可選地通過(guò)檢測(cè)第三PWM脈沖的電流并使該檢測(cè)電流通過(guò)配置成產(chǎn)生第三PWM脈沖平均電流值的低通濾波器，來(lái)確定平均電流的指令。
代碼還可以包括用第三PWM脈沖的電流平均值乘第三LED常量的指令。本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易認(rèn)識(shí)到代碼可以包括利用具有多于三個(gè)LED的光源及部分重疊PWM序列的其它組合來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的指令。
盡管以上描述利用了本發(fā)明的特定代表性實(shí)施方案，但在不背離本發(fā)明主旨和范圍的前提下可以進(jìn)行許多其它的修改和變化。例如，在此所使用的術(shù)語(yǔ)“單個(gè)光傳感器”期望可以包括多個(gè)彼此關(guān)聯(lián)作為一個(gè)單元起作用的傳感器布置。在此所使用的術(shù)語(yǔ)LED同樣也期望可以包括作為一個(gè)單元起作用的LED陣列。
本發(fā)明的范圍只有通過(guò)附加權(quán)利要求才能限制，所有在其等效裝置含義和范圍內(nèi)的變化都包含在其中。
權(quán)利要求
1.一種用于確定具有峰值光輸出的發(fā)光二極管(56)的平均光輸出的裝置(50)，其中發(fā)光二極管由具有峰值電流和平均電流的脈寬調(diào)制脈沖驅(qū)動(dòng)，該裝置(50)包括確定將發(fā)光二極管(56)的峰值光輸出與脈寬調(diào)制脈沖的峰值電流關(guān)聯(lián)的常量的裝置(68、70、72、74)及用該常量乘脈寬調(diào)制脈沖平均電流的裝置(74)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置(50)，其中確定常量的裝置(68、70、72、74)包括同時(shí)測(cè)量發(fā)光二極管的峰值光輸出和脈寬調(diào)制脈沖的峰值電流的裝置(68、70、72)及通過(guò)用峰值電流除峰值光輸出來(lái)計(jì)算該常量的裝置(74)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置(50)，用于當(dāng)?shù)谝缓偷诙l(fā)光二極管(56、58)分別由第一和第二脈寬調(diào)制脈沖驅(qū)動(dòng)時(shí)確定各自都具有峰值光輸出的第一和第二發(fā)光二極管(56、58)中第一發(fā)光二極管的平均光輸出，其中所述第一和第二脈寬調(diào)制脈沖每個(gè)都具有峰值電流和平均電流，裝置(50)包括確定將第一發(fā)光二極管(56)的峰值光輸出與第一脈寬調(diào)制脈沖的峰值電流關(guān)聯(lián)的第一發(fā)光二極管常量的裝置(68、70、72、74)及用該第一發(fā)光二極管常量乘第一脈寬調(diào)制脈沖平均電流的裝置(74)。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置(50)，其中確定第一LED常量的裝置(68、70、72、74)包括同時(shí)測(cè)量第一發(fā)光二極管的峰值光輸出和第一脈寬調(diào)制脈沖的峰值電流的裝置(68、70、72)及通過(guò)用第一脈寬調(diào)制脈沖峰值電流除第一發(fā)光二極管(56)的峰值光輸出來(lái)計(jì)算第一發(fā)光二極管常量的裝置(74)。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置(50)，其中所述第一和第二脈寬調(diào)制脈沖DR、DG作為時(shí)間的函數(shù)部分重疊，且所述第一和第二發(fā)光二極管的峰值光輸出是利用單個(gè)光傳感器(68)測(cè)量的，該裝置(50)還包括在第一和第二脈寬調(diào)制脈沖DR、DG作為時(shí)間函數(shù)不重疊的時(shí)間點(diǎn)IA同時(shí)測(cè)量第一和第二發(fā)光二極管中一個(gè)發(fā)光二極管(56)的峰值光輸出和峰值電流的裝置(68、70、72)；在第一和第二脈寬調(diào)制脈沖DR、DG作為時(shí)間函數(shù)重疊的時(shí)間點(diǎn)IB同時(shí)測(cè)量第一和第二發(fā)光二極管(56、58)的峰值光輸出及第一和第二脈寬調(diào)制脈沖中另一個(gè)的峰值電流的裝置(68、70、72)；及通過(guò)從在第一和第二脈寬調(diào)制脈沖DR、DG重疊的時(shí)間點(diǎn)IB測(cè)量到的第一和第二發(fā)光二極管的復(fù)合峰值光輸出中減去在第一和第二脈寬調(diào)制脈沖DR、DG不重疊的時(shí)間點(diǎn)IA測(cè)量到的第一和第二發(fā)光二極管中一個(gè)發(fā)光二極管(56)的峰值光輸出來(lái)確定第一和第二發(fā)光二極管中另一個(gè)發(fā)光二極管(58)的峰值光輸出的裝置(68、70、72)。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置(50)，還包括通過(guò)同時(shí)測(cè)量第二脈寬調(diào)制脈沖DG的峰值電流及第一和第二發(fā)光二極管(56、58)的復(fù)合峰值光輸出來(lái)確定第二發(fā)光二極管常量的裝置(68、70、72、74)及用第二脈寬調(diào)制脈沖DG的峰值電流除第二發(fā)光二極管(58)的峰值光輸出的裝置(74)。
7.如權(quán)利要求3或5所述的裝置(50)，還用于當(dāng)?shù)谝?、第二和第三發(fā)光二極管(56、58、60)分別由第一、第二和第三脈寬調(diào)制脈沖DR、DG、DB驅(qū)動(dòng)時(shí)確定具有峰值光輸出的第三發(fā)光二極管(60)的平均光輸出，第一、第二和第三脈寬調(diào)制脈沖每個(gè)都具有峰值電流和平均電流，其中第一、第二和第三脈寬調(diào)制脈沖DR、DG、DB作為時(shí)間的函數(shù)部分重疊，且第一、第二和第三發(fā)光二極管(56、58、60)的峰值光輸出是利用單個(gè)光傳感器(68)測(cè)量的，裝置(50)還包括確定將第三發(fā)光二極管(60)峰值光輸出與第三脈寬調(diào)制脈沖DB峰值電流關(guān)聯(lián)的第三發(fā)光二極管常量的裝置(68、70、72、74)及用該第三發(fā)光二極管常量乘第三脈寬調(diào)制脈沖DB平均電流的裝置(74)。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置(50)，還包括通過(guò)在第一、第二和第三脈寬調(diào)制脈沖DR、DG、DB作為時(shí)間函數(shù)不重疊的時(shí)間點(diǎn)3A同時(shí)測(cè)量第三發(fā)光二極管(60)的峰值光輸出和峰值電流來(lái)確定第三發(fā)光二極管常量的裝置(68、70、72、74)及用第三發(fā)光二極管(60)的峰值電流除第三發(fā)光二極管(60)的峰值光輸出的裝置(74)。
9.如權(quán)利要求1、2、5或7所述的裝置(50)，還包括通過(guò)對(duì)各脈寬調(diào)制脈沖，第一脈寬調(diào)制脈沖、第二脈寬調(diào)制脈沖DG及第三脈寬調(diào)制脈沖DB中的所述電流關(guān)于時(shí)間求積分，來(lái)確定脈寬調(diào)制脈沖中的電流、第一脈寬調(diào)制脈沖中的電流、第二脈寬調(diào)制脈沖DG中的電流及第三脈寬調(diào)制脈沖DB中的電流中至少一個(gè)電流的平均值的裝置(74)。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置(50)，還包括用各脈寬調(diào)制脈沖，第一脈寬調(diào)制脈沖、第二脈寬調(diào)制脈沖DG和第三脈寬調(diào)制脈沖DB，的電流平均值乘常量的裝置(74)。
11.用于如權(quán)利要求1所述裝置的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的代碼，用于確定具有峰值光輸出的發(fā)光二極管的平均光輸出，其中發(fā)光二極管由具有峰值電流和平均電流的脈寬調(diào)制脈沖驅(qū)動(dòng)，該裝置包括確定將發(fā)光二極管峰值光輸出與脈寬調(diào)制脈沖峰值電流關(guān)聯(lián)的常量的指令及用該常量乘脈寬調(diào)制脈沖平均電流的指令。
全文摘要
一種LED陣列，是通過(guò)確定一個(gè)將LED峰值光輸出與驅(qū)動(dòng)該LED的PWM脈沖峰值驅(qū)動(dòng)電流關(guān)聯(lián)的常量及用該常量乘PWM脈沖平均電流獲得LED平均光輸出值來(lái)控制的。該常量可以通過(guò)同時(shí)測(cè)量LED峰值光輸出和驅(qū)動(dòng)該LED的PWM脈沖峰值電流來(lái)確定。然后通過(guò)用PWM脈沖的峰值電流除峰值光輸出來(lái)計(jì)算該常量。通過(guò)在PWM脈沖持續(xù)時(shí)間內(nèi)脈沖到達(dá)其滿幅值的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行同時(shí)測(cè)量，脈沖的上升和下降時(shí)間不會(huì)影響測(cè)量。PWM脈沖的平均電流可以利用多種方法來(lái)確定，包括對(duì)PWM脈沖電流關(guān)于時(shí)間求積分，或者使PWM電流通過(guò)配置成提供PWM電流平均值的低通濾波器。以這種方式確定平均電流進(jìn)一步減小了上升和下降時(shí)間對(duì)確定LED平均光輸出的影響。
文檔編號(hào)H05B33/02GK1565147SQ02819551
公開日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2002年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月5日
發(fā)明者S·穆圖, F·J·P·舒爾曼斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司