專利名稱：照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于產(chǎn)生光的照明系統(tǒng)，其包括多個光源，每個 光源產(chǎn)生相互不同的顏色，并且每個是可控制的以便各個光強可以改 變。該系統(tǒng)還包括控制器，其為各個燈產(chǎn)生控制信號以便設(shè)定各個燈的
各個光強。光源可以是任何合適的類型，例如熒光燈、LED燈等等；在 下文中，將針對熒光燈的情況來解釋本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)強調(diào)的是，本發(fā) 明并不限于熒光燈。在典型的實施例中，所述系統(tǒng)包括三個燈，分別產(chǎn) 生紅光、綠光和藍光，從而該系統(tǒng)表示為RGB系統(tǒng)；在下文中，將針 對RGB系統(tǒng)的情況解釋本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)強調(diào)的是，本發(fā)明并不限于 RGB系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
三個燈相對靠近地安裝在一起，典型地安裝在公共外殼或保護殼 (armature)中，使得各個光成分在距燈的一定距離處混合，并且觀察 者將觀察到具有色點的混合光，所述色點位于適當(dāng)?shù)念伾臻g內(nèi)在由所 述各個顏色的三個色點限定的三角形內(nèi)的某點處，混合光(mixture)的 色點的精確位置依賴于各個燈的相對強度。通過改變各個燈的相對強 度，有可能在所述三角形內(nèi)產(chǎn)生任何可能的顏色，包括白色，這對于本 領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該是清楚的。
存在這樣的情況，其中混合光的顏色的精度是重要的。例如，在具 有用于產(chǎn)生相同的顏色的兩個或多個不同的照明系統(tǒng)的房間內(nèi)，人的眼 睛足夠敏感，甚至能夠注意到這些不同系統(tǒng)之間的輕微色差。這方面中 存在的問題是，在實踐中，例如由于公差(tolerance)、老化、環(huán)境溫 度等的原因，控制信號和輸出光強之間的關(guān)系可能從一個燈到另 一個燈 發(fā)生改變和/或作為時間的函數(shù)而改變。
為了克服該問題，照明系統(tǒng)可以配有感測系統(tǒng)，其包括感測實際產(chǎn) 生的光并為控制器產(chǎn)生測量信號的顏色傳感器，該信號指示光混合物的 顏色，使得控制器可以調(diào)節(jié)其控制信號。于是，另一個問題是找出上述 傳感器的合適位置。 一方面，傳感器應(yīng)當(dāng)放置在離各個光源足夠遠(yuǎn)的距離處，使得光在該位置實際上被混合，但另一方面，不期望傳感器本身 是可見的和/或阻擋部分的光輸出。此外，傳感器不應(yīng)受環(huán)境光的干擾。 實際上，很難滿足所有的這些要求。
本發(fā)明的總體目標(biāo)是提供這些問題的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一重要方面，所述感測系統(tǒng)還包括光導(dǎo)裝置，該光 導(dǎo)裝置包括多個光導(dǎo)，每個光導(dǎo)具有接近于各自光源定位的輸入端并且 具有接近于傳感器定位的輸出端。利用這樣的光導(dǎo)裝置，有可能將光傳 感器定位在燈外殼或保護殼內(nèi)，其與環(huán)境光屏蔽并且位于溫度不會變得 非常熱的位置。光傳感器不直接接收光，而是通過光導(dǎo)接收光，所以光 傳感器的位置本身不必是光被混合的位置。每個光導(dǎo)可以具有接近于各 自的燈安裝的輸入端，其安裝在不阻擋輸出光的位置。所有光導(dǎo)引導(dǎo)其 采樣光到相同的光傳感器，使得光傳感器接收混合的光。
其他有利的詳盡細(xì)節(jié)在從屬權(quán)利要求中提及。


本發(fā)明的這些和其他方面、特征和優(yōu)點將參照附圖根據(jù) 一個或多個 優(yōu)選實施例的以下描述予以進一步說明，在附圖中相同的附圖標(biāo)記表示 相同或相似的部件，并且其中
圖1是示意性說明照明系統(tǒng)的框圖2A和圖2B示意性說明了根據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計細(xì)節(jié)； 圖3是示意性說明根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)的實際實施例的示圖。
具體實施例方式
圖1是示意性說明了根據(jù)本發(fā)明的照明系統(tǒng)1的框圖。在所說明的 實施例中，該系統(tǒng)包括具有相關(guān)驅(qū)動器21、 22、 23的三個燈11、 12、 13以及控制器30,該控制器具有為對應(yīng)驅(qū)動器21、 22、 23產(chǎn)生對應(yīng)控 制信號Scl、 Sc2、 Sc3的三個輸出端31、 32、 33。舉例而言，第一個燈 11產(chǎn)生紅光R,第二個燈12產(chǎn)生綠光G以及第三個燈13產(chǎn)生藍光B。 在足夠遠(yuǎn)的距離處，三個單獨燈11、 12、 13的光輸出^皮混合，并且觀 察者觀察到混合的光ML。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚并由此不需要進一
5步的解釋，人類觀察者所觀察到的混合光的顏色依賴于各個光輸出的相
對強度?？刂破?0具有用于接收目標(biāo)輸入信號Si的目標(biāo)輸入端34，所 述信號指示混合光ML的所需顏色。目標(biāo)輸入端34可耦合到用于接收 可變用戶輸入信號的用戶輸入端(未示出)。由用戶操作以產(chǎn)生這種用 戶輸入信號的用戶輸入設(shè)備可以是任何合適類型的設(shè)備，例如鍵盤、可 變電壓源、可變電阻等，但用戶輸入信號Si還可以由計算機系統(tǒng)(例如 PC)產(chǎn)生；為了簡單起見，沒有示出這種用戶輸入設(shè)備。應(yīng)當(dāng)指出的是， 代替可變的設(shè)置，在不想改變輸出顏色的情況下，控制器30還可以固 定的設(shè)置進行操作；在這樣的情況下，目標(biāo)輸入端34可耦合到恒定信 號源，這可通過存儲器(例如RAM)實現(xiàn)。
照明系統(tǒng)1還包括感測系統(tǒng)50，其包括接收混合的光并產(chǎn)生傳感器 輸出信號Ss的顏色傳感器51,所述信號指示顏色傳感器51所接收到的 光的顏色。傳感器輸出信號Ss還可指示顏色傳感器51接收的光的強度。 應(yīng)當(dāng)指出的是，合適的顏色傳感器本身是已知的，本發(fā)明可利用目前已 知的顏色傳感器來實現(xiàn)，并且本發(fā)明并不旨在提供改進的顏色傳感器， 所以不必在此給出顏色傳感器的設(shè)計和功能的詳盡描述。
控制器30具有傳感器輸入端35,其被耦合用以接收傳感器輸出信 號Ss?？刂破?0比較所接收的傳感器輸出信號Ss與參考信號，該參考 信號基于輸入信號Si和/或控制輸出信號Scl、 Sc2、 Sc3。如果控制器 30發(fā)現(xiàn)傳感器輸出信號Ss偏離參考信號所表示的期望值，則調(diào)節(jié)其控 制輸出信號Scl、 Sc2、 Sc3以便減小偏離。因此，感測系統(tǒng)50提供了 允許控制器30將混合的輸出光ML的顏色和強度設(shè)置和/或維持在所需 值的反饋環(huán)。
根據(jù)本發(fā)明 的一個重要方面，感測系統(tǒng)50包括插入在燈11、 12、 13和傳感器51之間的光導(dǎo)裝置60。該光導(dǎo)裝置60包括對應(yīng)每個燈11、 12、 13的相關(guān)光導(dǎo)61、 62、 63,所述光導(dǎo)具有接近于對應(yīng)的燈而設(shè)置 的輸入端61a、 62a、 63a,使得其基本僅接收來自對應(yīng)燈的光，并且具 有接近于傳感器51而設(shè)置的輸出端61b、 62b、 63b以便向傳感器51提 供捕獲的光。因此，傳感器51能夠布置在實際的混合輸出光ML不存 在的位置，例如相關(guān)保護殼的內(nèi)部，這將在下文中予以解釋。
應(yīng)當(dāng)指出的是，光導(dǎo)本身是已知的，本發(fā)明可利用已知的光導(dǎo)來實 現(xiàn)，并且本發(fā)明并不旨在提供改進的光導(dǎo)，所以不必在此給出光導(dǎo)的設(shè)計和操作的詳盡描述。僅借助實例，應(yīng)當(dāng)指出的是，光導(dǎo)可以實現(xiàn)為光 纖，或更通常地為由具有較低介電常數(shù)和較低折射率的材料所圍繞的具 有高介電常數(shù)和高折射率的電介質(zhì)材料的本體，以便提供全內(nèi)反射。作 為另一實例，光導(dǎo)可以實現(xiàn)為具有反射內(nèi)壁的中空管。
圖2A示意性說明了每個光導(dǎo)61、 62、 63可與其他的光導(dǎo)完全分開， 以及光導(dǎo)61、 62、 63可以具有其各自的輸出端61b、 62b、 63b,這些輸 出端接近于傳感器51布置并被定向，使得每個光導(dǎo)的捕獲光照射傳感 器51。在此情況下，捕獲光的樣本的混合發(fā)生在光導(dǎo)和傳感器之間的空 間內(nèi)和/或傳感器51的光敏表面上。該圖進一步示出了光導(dǎo)從輸入端到 輸出端可具有筆直形狀(參見62)，或從輸入端到輸出端可具有彎曲形 狀(參見61、 63)。
在圖2B中示意性說明的可替換的實施例中，分開的光導(dǎo)61、 62、 63可彼此相遇并合并成一個組合的光導(dǎo)部分64,該光導(dǎo)部分64的llr出 端64b接近于傳感器51而布置并被定向，使得來自光導(dǎo)的捕獲光的混 合物照射傳感器51。在此情況下，捕獲光的樣本的混合發(fā)生在組合的光 導(dǎo)部分64中。
應(yīng)當(dāng)指出的是，在以上兩種情況下，傳感器51測量混合的光，其
的精確設(shè)置。此外，傳感器51對于不同的單獨顏色可以具有不同的敏 感度特性。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，在校準(zhǔn)過程中，有可能確定傳感 器51對各個光輸出的實際響應(yīng)，所述校準(zhǔn)過程可提供由控制器30存儲 在相關(guān)存儲器內(nèi)的校正因子，使得控制器30總是能夠根據(jù)傳感器輸出 信號Ss確定每個單獨的燈的實際的各個光輸出級。
圖3是示意性說明照明系統(tǒng)1的實際實施例的示圖。該圖示出了保 護殼70的示意性截面部分，該保護殼容納彼此平行布置在具有側(cè)壁72 和上壁73的燈室71內(nèi)的管形的三個熒光燈11、 12、 13;在下端75處， 燈室71是開放的以允許光離開保護殼。在燈室71的上方，保護殼70 包括容納傳感器51的服務(wù)室74,并且盡管未示出，還可能包括控制器 30和驅(qū)動器21、 22、 23。服務(wù)室74基本封閉以防止環(huán)境光到達傳感器 51,以及防止來自燈ll、 12、 13的光直接到達傳感器51。該圖示出了 從燈ll、 12、 13延伸通過上燈室壁73到達服務(wù)室74內(nèi)的傳感器51的 光導(dǎo)61、 62、 63。光導(dǎo)61、 62、 63的輸入端61a、 62a、 63a布置在對應(yīng)燈11、 12、 13的上方，即與光從燈室出射的下燈室端相對，使得光 導(dǎo)不會阻擋光。以不同的方式描述如果指向燈室71的出口側(cè)75的燈 的一側(cè)表示為前側(cè)，而燈的相對側(cè)表示為背側(cè)，則光導(dǎo)61、 62、 63的 輸入端61a、 62a、 63a面對相應(yīng)燈的背側(cè)布置。可替換地，有可能使光 導(dǎo)61、 62、 63的輸入端61a、 62a、 63a布置在相應(yīng)燈的旁邊。
典型地，傳感器51還對紅外輻射敏感。因此，在優(yōu)選的實施例中， 所述系統(tǒng)包括防止紅外光到達傳感器51的紅外濾光器81。有利地，這 種紅外濾光器81可以直接布置在傳感器51之上，如圖1示意性所示。 應(yīng)當(dāng)指出的是，這樣的濾光器本身是已知的。還應(yīng)當(dāng)指出的是，這種濾 光器在傳感器51不對紅外線敏感的情況下可以省略。
典型地，傳感器51還對紫外輻射敏感，或者這種輻射甚至可減少 傳感器的使用壽命。因此，在優(yōu)選的實施例中，所述系統(tǒng)包括防止紫外 光到達傳感器51的紫外濾光器82。有利地，這種紫外濾光器82可以直 接布置在傳感器51之上，如圖1示意性所示。應(yīng)當(dāng)指出的是，這樣的 濾光器本身是已知的。還應(yīng)當(dāng)指出的是，這種濾光器在傳感器51不對 紫外線敏感的情況下可以省略。
可替換地，紅外濾光器81和/或紫外濾光器82可合并在光導(dǎo)裝置 60內(nèi)，即在各個光導(dǎo)61、 62、 63中，或者如果存在的話，合并在組合 的光導(dǎo)部分64內(nèi)。
概括而言，本發(fā)明提供了照明系統(tǒng)l,其包括用于產(chǎn)生彼此具有不 同顏色的光R、 G、 B的多個燈ll、 12、 13。在一個實施例中，這些燈 是焚光燈。
包括顏色傳感器51的感測系統(tǒng)50提供了傳感器輸出信號Ss,其指 示顏色傳感器接收的光的顏色。
所述感測系統(tǒng)包括插入在燈和傳感器之間的光導(dǎo)裝置60,其布置在 與環(huán)境光屏蔽的服務(wù)室74內(nèi)。每個光導(dǎo)僅捕獲來自一個燈的光，并且 傳感器接收捕獲的光的混合物。
顏色傳感器和光導(dǎo)用在校正公差、燈老化、環(huán)境溫度等的反饋系統(tǒng)中。
雖然已經(jīng)在附圖和前述描述中詳細(xì)圖示和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域 技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，上述圖示和描述應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是說明性或示例性的而 非限制性的。本發(fā)明不限于所披露的實施例；相反，若干的變化和修改可能處于所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
例如，三個驅(qū)動器21、 22、 23可集成在具有三個輸出端的一個驅(qū) 動器內(nèi)。同樣，控制器30和驅(qū)動器21、 22、 23也可集成。
此外，保護殼可包括附圖中未示出的更多光學(xué)部件。例如，保護殼 可附加地配有漫射器，其位于盡可能遠(yuǎn)離燈的位置，以便改善各個燈的 光成分的混合。
本領(lǐng)域技術(shù)人員在實施請求保護的本發(fā)明時，根據(jù)對于附圖、本公 開和所附權(quán)利要求的研究，能夠理解和實現(xiàn)所披露的實施例的其他變 化。在權(quán)利要求中，措詞"包括"并不排除其他的元件或步驟，并且不定 冠詞"一，，并不排除多個。單個處理器或其他單元可實現(xiàn)權(quán)利要求中陳述 的多個項目的功能。在相互不同的從屬權(quán)利要求中陳述一些措施這一事 實并不表示這些措施的組合不能加以利用。計算機程序可存儲/分布在適 合的介質(zhì)上，如光學(xué)存儲介質(zhì)或與其他硬件部分一起提供或作為其他硬 件一部分的固態(tài)介質(zhì)，但也可以其他形式分布，如通過因特網(wǎng)或其他有 線或無線的電信系統(tǒng)分布。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)被解釋為對 范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種照明系統(tǒng)(1)，包括用于產(chǎn)生彼此具有不同顏色的光(R，G，B)的至少兩個燈(11，12，13)；感測系統(tǒng)(50)，其包括用于提供傳感器輸出信號(Ss)的顏色傳感器(51)，所述信號指示顏色傳感器接收的光的顏色；其中感測系統(tǒng)(50)包括插入在燈(11，12，13)和傳感器(51)之間的光導(dǎo)裝置(60)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的照明系統(tǒng)，其中光導(dǎo)裝置(60)包括多個光導(dǎo)(61， 62, 63 ),每個光導(dǎo)與相應(yīng)的燈(11, 12， 13)相關(guān)聯(lián)，其中每個光導(dǎo)(61， 62, 63 )具有接近于相應(yīng)的燈(11, 12， 13)而設(shè)置的輸入端(61a， 62a, 63a)并且具有接近于傳感器(51 )而設(shè)置的輸出端(61b,62b, 63b)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的照明系統(tǒng)，其中每個光導(dǎo)(61, 62, 63 )的輸出端(61b, 62b， 63b)被定向以使每個光導(dǎo)的捕獲光照射傳感器(51)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的照明系統(tǒng)，其中光導(dǎo)裝置(60)包括多個光導(dǎo)(61, 62， 63)，每個光導(dǎo)與相應(yīng)的燈(11, 12, 13)相關(guān)聯(lián)并且具有接近于相應(yīng)的燈(11, 12, 13)而設(shè)置的輸入端(61a, 62a, 63a);其中光導(dǎo)裝置(60)還包括具有接近傳感器(51 )而布置的輸出端(64b)的組合的光導(dǎo)部分(64);其中所述多個光導(dǎo)(61, 62, 63 )彼此相遇并且合并成組合的光導(dǎo)部分(64)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的照明系統(tǒng)，其中組合的光導(dǎo)部分(64)的輸出端(64b)被定向以使來自光導(dǎo)(61， 62, 63 )的捕獲光的混合物照射傳感器(51)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的照明系統(tǒng)，還包括布置成用于防止紅外光到達傳感器(51)的紅外濾光器(81)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的照明系統(tǒng)，其中紅外濾光器(81)合并在光導(dǎo)裝置(60)內(nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的照明系統(tǒng)，還包括布置成用于防止紫外光到達傳感器(51)的紫外濾光器(82)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6的照明系統(tǒng)，其中紫外濾光器(82)合并在光導(dǎo)裝置(60 )內(nèi)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1的照明系統(tǒng)，還包括保護殼(70)，該保護殼具有其中布置有燈(ll， 12, 13)的燈室(71),并且具有其中布置有傳感器(51)的服務(wù)室(74),燈室(71)具有用于來自燈(11, 12，13)的光(R, G, B)的至少一個出口開口 (75),服務(wù)室基本封閉；其中光導(dǎo)(61, 62, 63 )具有其輸入端(61a， 62a, 63a),輸入端(61a, 62a, 63a)位于從相應(yīng)的燈(11, 12, 13 )到出口開口 ( 75 )的直接路徑之外的位置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的照明系統(tǒng)，其中每個燈(ll, 12, 13)具有指向燈室(71)的出口側(cè)(75)的前側(cè)以及與前側(cè)相對的背側(cè)，并且其中光導(dǎo)(61， 62, 63 )的輸入端(61a， 62a， 63a)面對相應(yīng)的燈的背側(cè)而布置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1的照明系統(tǒng)，還包括用于產(chǎn)生控制信號(Scl, Sc2, Sc3)的控制器(30),所述控制信號用于控制對應(yīng)燈的對應(yīng)強度；其中響應(yīng)傳感器輸出信號(Ss)的控制器被設(shè)計成調(diào)節(jié)其控制信號(Scl, Sc2, Sc3),使得傳感器輸出信號(Ss)至少基本相應(yīng)于參考信號。
13. —種用于控制照明系統(tǒng)(1 )中的燈(11, 12, 13)的方法，該方法包括步驟捕獲各個燈產(chǎn)生的部分光(R, G, B);利用光導(dǎo)系統(tǒng)(60)引導(dǎo)捕獲的光至顏色傳感器(51)。
全文摘要
照明系統(tǒng)(1)包括用于產(chǎn)生相互具有不同顏色的光(R，G，B)的多個燈(11，12，13)；在一個實施例中，這些燈是熒光燈。包含顏色傳感器(51)的感測系統(tǒng)(50)提供指示顏色傳感器接收的光的顏色的傳感器輸出信號(Ss)。感測系統(tǒng)包括插在燈和傳感器之間的光導(dǎo)裝置(60)，所述傳感器布置在與環(huán)境光屏蔽的服務(wù)室(74)。每個光導(dǎo)僅捕獲來自一個燈的光，并且傳感器接收所捕獲的光的混合物。顏色傳感器和光導(dǎo)用于校正公差、燈老化、環(huán)境溫度等的反饋系統(tǒng)中。
文檔編號G01J3/02GK101542245SQ200780043932
公開日2009年9月23日 申請日期2007年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月30日
發(fā)明者R·P·A·德爾諾伊 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司