Procedimiento para determinar valores de excitación para excitar un dispositivo de alumbrado a un brillo y color deseados,

comprendiendo dicho dispositivo de alumbrado una pluralidad de diodos emisores de luz (LED) de al menos dos colores diferentes, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de: - determinar una primera razón en peso de flujo luminoso basándose tanto en el color deseado como en una primera corriente de excitación para excitar cada uno de los LED de diferentes colores; - determinar un primer flujo luminoso para cada uno de los LED de diferentes colores basándose tanto en el brillo deseado como en la primera razón en peso de flujo luminoso; caracterizado por, - comparar, para cada uno de los LED de diferentes colores, el primer flujo luminoso con un flujo luminoso nominal para una pluralidad de diferentes corrientes de excitación; - seleccionar, para cada uno de los LED de diferentes colores de la pluralidad de diferentes corrientes de excitación, una corriente de excitación preferida que al menos puede producir el primer flujo luminoso, para obtener corrientes de excitación seleccionadas; - determinar una segunda razón en peso de flujo luminoso basándose tanto en el color deseado como en las corrientes de excitación seleccionadas para cada uno de los LED de diferentes colores; - determinar un segundo flujo luminoso para cada uno de los LED de diferentes colores basándose tanto en el brillo deseado como en la segunda razón en peso de flujo luminoso; y - determinar un ciclo de trabajo para cada uno de los LED de diferentes colores a las corrientes de excitación seleccionadas, en el que las corrientes de excitación seleccionadas a los ciclos de trabajo determinados produce el segundo flujo luminoso para cada uno de los LED de diferentes colores

Procedimiento y elemento de excitación para determinar valores de excitación para excitar un dispositivo de alumbrado.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento para determinar valores de excitación para excitar un dispositivo de alumbrado a un brillo y color deseados. La presente invención también se refiere a un elemento de excitación correspondiente para determinar valores de excitación para excitar un dispositivo de alumbrado.

Descripción de la técnica relacionada

Recientemente, se ha avanzado mucho en el aumento del brillo de diodos emisores de luz (LED). Como resultado, los LED se han hecho lo suficientemente brillantes y económicos como para servir de una fuente de luz por ejemplo en sistemas de alumbrado tales como lámparas con color ajustable, pantallas de cristal líquido (LCD) de visión directa, y pantallas de proyección anterior y posterior.

Mediante la mezcla de LED de diferentes colores puede generarse cualquier número de colores, por ejemplo el blanco. Un sistema de alumbrado de color ajustable se construye habitualmente usando varios colores primarios, y en un ejemplo, se usan los tres primarios rojo, verde y azul. El color de la luz generada se determina por cuáles de los LED se usan, así como por las razones de mezclado. Para generar "blanco", se tienen que encender los tres colores de LED con la razón de mezclado correcta.

Los sistemas de alumbrado de LED generalmente emplean fuentes de alimentación reguladas para alimentar a los LED. En la técnica de elementos de excitación de LED, se conoce el control de LED usando una corriente de excitación modulada por ancho de impulso (PWM) como una fuente de alimentación al LED. La modulación por ancho de impulso (PWM) implica suministrar una corriente sustancialmente constante a los LED durante periodos de tiempo particulares. Cuanto más corto es el tiempo, o ancho de impulso, menos brillo observará el observador en la luz resultante. El ojo humano integra la luz que recibe durante un periodo de tiempo y, aunque la corriente a través de los LED puede generar el mismo nivel de luz independientemente de la duración de impulso, el ojo percibirá impulsos cortos como "más tenues" que impulsos más largos.

Un inconveniente se usar sólo PWM es que el LED siempre se usa al mismo nivel de corriente, que puede no ser el nivel de corriente más eficaz, lo que significa que la potencia se desperdicia para generar luz. Una manera más eficaz para excitar los LED para el control de brillo es introducir más de un nivel de corriente al que los LED pueden excitarse con la PWM.

Las características de rendimiento de LED típicas dependen de la cantidad de corriente atraída por el LED. La eficacia óptima puede obtenerse a una corriente más baja que el nivel al que se produce el brillo máximo. Los LED se excitan habitualmente muy por encima de su corriente de funcionamiento más eficaz para aumentar el brillo suministrado por los LED al tiempo que mantienen una esperanza de vida razonable. Como resultado, puede proporcionarse un aumento de eficacia cuando el valor de corriente máximo de la señal PWM puede ser variable. Por ejemplo, si la salida de luz deseada es inferior a la salida requerida máxima, puede reducirse la corriente y/o el ancho de la señal PWM.

Un ejemplo de un sistema para controlar el brillo de una pluralidad de LED blancos se da a conocer en el documento US 2003/021 42 42 A1. En el sistema dado a conocer, los LED se disponen como una luz posterior para una pantalla, tal como una pantalla de cristal líquido (LCD). Durante el funcionamiento, el brillo de la luz posterior se controla mediante modulación por ancho de impulso y subdividiendo la tensión de excitación de referencia para excitar la luz posterior en una gran pluralidad de niveles discretos por medio de un conversor D/A. Sin embargo, un sistema de este tipo no es adecuado para excitar un dispositivo de alumbrado que comprende una pluralidad de LED de diferentes colores ya que un desplazamiento en amplitud también da como resultado un desplazamiento del color significativo.

El documento WO 2006/069002 da a conocer un procedimiento y un aparato para generar dos o más colores diferentes o temperaturas de color de luz en un intervalo significativo de diferentes saturaciones o diferentes temperaturas de color, en el que se proporciona compensación de luminancia. En un ejemplo, el aparato de alumbrado incluye uno o más LED para generar dos o más colores diferentes o temperaturas de color de luz y está configurado para proporcionar compensación de luminancia para mitigar, al menos en parte, el efecto de "Helmholtz-Kohlrausch", que modela la percepción de diferentes brillos para colores o temperaturas de color diferentes, a pesar de luminancias idénticas.

Objeto de la invención

Existe por tanto una necesidad de un procedimiento mejorado para determinar valores de excitación para excitar un dispositivo de alumbrado a un brillo y color deseados, y más específicamente que supere o al menos alivie el problema con el desplazamiento del color al excitar un dispositivo de alumbrado que comprende una pluralidad de LED de al menos dos colores a múltiples niveles de amplitud de corriente.

Sumario de la invención

El objetivo anterior se consigue mediante un procedimiento novedoso para determinar valores de excitación para excitar un dispositivo de alumbrado a un brillo y color deseados tal como se define en la reivindicación 1, y un elemento de excitación correspondiente para determinar valores de excitación para excitar un dispositivo de alumbrado tal como se define en la reivindicación 8. Las reivindicaciones dependientes adjuntas definen realizaciones ventajosas según la presente invención.

Según un aspecto de la invención, se proporciona un procedimiento para determinar valores de excitación para excitar un dispositivo de alumbrado a un brillo y color deseados, comprendiendo dicho dispositivo de alumbrado una pluralidad de diodos emisores de luz (LED) de al menos dos colores diferentes, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de determinar una primera razón en peso de flujo luminoso basándose en el color deseado y una primera corriente de excitación para excitar cada uno de los LED de diferentes colores, determinar un primer flujo luminoso para cada uno de los LED de diferentes colores, determinar un primer flujo luminoso para cada uno de los LED de diferentes colores basándose en el brillo deseado y la primera razón en peso de flujo luminoso, comparar, para cada uno de los LED de diferentes colores, el primer flujo luminoso con un flujo luminoso nominal para una pluralidad de diferentes corrientes de excitación, seleccionar, para cada uno de los LED de diferentes colores, una corriente de excitación preferida que al menos puede producir el primer flujo luminoso, determinar una segunda razón en peso de flujo luminoso basándose en el color deseado y las corrientes de excitación seleccionadas para cada uno de los LED de diferentes colores, determinar un segundo flujo luminoso para cada uno de los LED de diferentes colores basándose en el brillo deseado y la segunda razón en peso de flujo luminoso, y determinar un ciclo de trabajo para cada uno de los LED de diferentes colores a las corrientes de excitación seleccionadas, en el que las corrientes seleccionadas a los ciclos de trabajo determinados produce el segundo flujo luminoso para cada uno de los LED de diferentes colores.

Los LED de diferentes colores preferiblemente incluyen al menos un diodo emisor de luz de banda estrecha rojo, al menos un diodo emisor de luz de banda estrecha verde, y al menos un diodo emisor de luz de banda estrecha azul. Sin embargo, el experto en la técnica comprende que también sería posible usar otros tipos de fuentes de luz tales como diodos emisores de luz orgánicos (OLED), diodos emisores de luz poliméricos (PLED), LED inorgánicos, láseres, o una combinación de los mismos, así como un LED de banda ancha (directo o convertido mediante fósforo) y LED blancos de banda ancha (convertidos mediante fósforo). Una ventaja de usar LED de banda estrecha en un dispositivo de alumbrado tal como se describió anteriormente es que es posible generar colores saturados. Sin embargo, el experto en la técnica comprende que un LED de banda ancha también puede dar un color saturado.

Además, debe observarse que la invención no sólo es útil para "colores únicos" tal como se acaba de describir, sino que también puede usarse por ejemplo con múltiples variantes de LED blancos (por...

1. Procedimiento para determinar valores de excitación para excitar un dispositivo de alumbrado a un brillo y color deseados, comprendiendo dicho dispositivo de alumbrado una pluralidad de diodos emisores de luz (LED) de al menos dos colores diferentes, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de: