用于測試及特性化led照明裝置的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供用于特性化固態(tài)照明裝置的系統(tǒng)及方法。在某些實施例中，描述用于進(jìn)行以下操作的系統(tǒng)及方法：測量發(fā)光二極管LED的各種參數(shù)；基于所述所測量參數(shù)來特性化每一LED；及選擇所述經(jīng)特性化LED中的一者或多者，使得來自所述選定LED中的每一者的所發(fā)射光與來自其它選定LED的光混合，以產(chǎn)生所要的總體光輸出。
【專利說明】
用于測試及特性化LED照明裝置的方法
[0001 ] 優(yōu)先權(quán)主張
[0002] 本申請案基于2014年1月8日申請的第61 /925，138號美國臨時申請案，所述美國臨 時申請案的掲示內(nèi)容W全文引用的方式并入本文中且主張所述美國臨時申請案的優(yōu)先權(quán)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 各種示范性實施例大體來說設(shè)及用于特性化固態(tài)照明裝置的方法及裝置。更特定 來說，在某些實施例中，本申請案是針對于一種用于進(jìn)行W下操作的方法及裝置:測量發(fā)光 二極管(LED)的各種參數(shù);基于所述所測量參數(shù)特性化每一 LED;及選擇所述經(jīng)特性化Lm)中 的一者或多者，使得來自所述選定LED中的每一者的所發(fā)射光與來自其它選定LED的光混 合，W產(chǎn)生所要的總體光輸出。
【背景技術(shù)】
[0004] 因最近在L抓的生產(chǎn)工藝方面的技術(shù)進(jìn)步W及L抓固有的低成本及節(jié)能性質(zhì)，L抓 正迅速變?yōu)橛糜谡彰髂康牡娜绻皇亲钍軞g迎光源、也是最受歡迎光源之一。另外，由于 L邸是半導(dǎo)體裝置，因而其比當(dāng)前流行的白識燈泡及巧光管更加有彈性且更耐損。
[0005] 鑒于L邸的運(yùn)些有益屬性，許多照明設(shè)備制造商正在致力于提供并入有Lm)光源而 非白識光源或緊湊式巧光光源的照明裝置，例如照明器等。
[0006] L抓是一種在使電流沿特定方向通過其時會產(chǎn)生光的半導(dǎo)體裝置。光的產(chǎn)生是因 在用于制作特定Lm)的特定半導(dǎo)體材料內(nèi)發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換所致。在最近幾十年內(nèi)所進(jìn)行的 研究已使得能夠生產(chǎn)發(fā)射寬頻譜的單色(包含基本紅色、綠色及藍(lán)色W及大量介于運(yùn)Ξ種 基本色彩之間的色彩)光的LED。
[0007] 利用Lm)存在許多顯著益處；能量轉(zhuǎn)換是最廣泛已知益處之一。將Lm)與其它流行 照明技術(shù)(例如白識技術(shù)及巧光技術(shù))進(jìn)行的直接比較指示，可實現(xiàn)能量節(jié)省。具體來說，白 識光源使用最多能量，巧光光源使用第二多的能量，且Lm)使用最少量的能量，且因此是Ξ 者中最節(jié)能的。
[000引如所提及，不同于白識光源及巧光光源，L抓可發(fā)射許多種單色的光，且并不限于 白色光或各種明暗程度的白色光。也就是說，取決于所使用的特定半導(dǎo)體材料W及數(shù)個其 它因素(包含所使用的制造工藝、特定封裝及其它因素），Lm)通常發(fā)射窄色彩（即，波長)帶 中的光。舉例來說，下表1提供與彩虹的屯種已辨識色彩相關(guān)聯(lián)的波長帶。
[0009]
[0010] 表 1
[0011] "白色LE護(hù)通常由藍(lán)色"累"L邸及憐光體制成，所述憐光體用w將藍(lán)色光譜下變頻 到可見白色光?；谀壳暗闹谱骷夹g(shù)，難W生產(chǎn)發(fā)射一致波長帶（即，處于特定色溫)或隨著 時間維持相同光發(fā)射特性的LED。運(yùn)就是如下事實的原因之一:常常需要將來自兩個或兩個 W上單獨(dú)Lm)的光混合，使得所得波長帶將在所要相關(guān)色溫(CCT)下具有主波長或在所要波 長下或附近形成峰值。
[0012] 關(guān)于通常用于照明的白色光及/或各種明暗程度的白色光，由Lm)源發(fā)射的所發(fā)射 波長帶或光譜是相當(dāng)寬的。運(yùn)是由于包含了為產(chǎn)生白色光而進(jìn)行混合的具有不同純度、粒 度及層厚度的憐光體所致。
[0013] 另一種用于使用Lm)光源產(chǎn)生白色光的已知方法是混合來自Ξ個或Ξ個W上單獨(dú) L抓源的相應(yīng)光，例如，紅色、綠色及藍(lán)色(RGB)或紅色、綠色、藍(lán)色及白色(RGBW)。為適應(yīng)所 發(fā)射光波長中的差異，將LED"分箱"并封裝，W將材料及制造工藝的變化與照明工業(yè)的需要 進(jìn)行平衡。照明級Lm)受到應(yīng)用要求及工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(包含色彩一致性W及色彩及流明維持率） 的驅(qū)動。類似于傳統(tǒng)白識燈及氣管燈是依亮度(例如，如由瓦特數(shù)所指示)及色彩(暖白色或 冷白色)而出售的方式，L邸是針對亮度(光通量)及色彩參數(shù)(色度)而分箱。
[0014] 在美國及別的國家已經(jīng)建立了 L抓照明應(yīng)用的數(shù)個性能要求及標(biāo)準(zhǔn)。運(yùn)些標(biāo)準(zhǔn)中 的第一個標(biāo)準(zhǔn)是針對L抓燈要求而管理照明技術(shù)的2007工業(yè)策略。此即為ENERGYSTA民忠 "固態(tài)照明器計劃要求"。隨后頒布了數(shù)項額外策略/標(biāo)準(zhǔn)，且運(yùn)些文件中的每一者針對由 E肥RGY-STA巧比準(zhǔn)的L抓照明產(chǎn)品包含對W下各項的要求:CCT、顯色指數(shù)(CRI)、流明及色彩 維持率。
[001引CCTii量中的"溫度"是指黑體福射，即，被加熱到白識點(diǎn)的固態(tài)物體(例如，金屬） 所發(fā)射的光。CCT測量的單位是WK(開爾文）氏度(絕對溫度標(biāo)準(zhǔn)度量)來表達(dá)。具體來說，隨 著黑體變得更熱，其所發(fā)射的光演變經(jīng)過一色彩序列，例如，從紅色到澄色到黃色到白色再 到藍(lán)色。所述色彩序列在色彩空間內(nèi)界定一曲線。圖1展示CIE 1931色彩空間，其由國際照 明委員會(CIE)創(chuàng)建W界定為普通觀看者可見的整個色彩范圍，其中所述色彩空間上疊加 了黑體曲線（也被稱作普朗克軌跡(Planckian locus))。
[0016] 白識燈發(fā)射具有約2700K的色彩的光，如圖1中所展示，此接近標(biāo)度的澄色或微紅 色端。由于白識燈泡是通過加熱燈絲(所述燈絲在其達(dá)到某一溫度時會發(fā)射光）而操作，因 而燈絲的溫度也是光的色溫。
[0017] 因測量光的光譜分量的專業(yè)測試設(shè)備，可為非白識白色光源（例如巧光管及l(fā)ed) 界定色溫。然而，由于L邸是半導(dǎo)體裝置且并不是通過加熱金屬燈絲而操作，因而L邸源的實 際溫度比發(fā)射相同色溫的光的白識燈泡低得多。舉例來說，發(fā)射被測量為2700K的光的LED 實際上可僅被加熱到最局達(dá)約80°C。
[0018] 美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(ANSI)頒布了一項關(guān)于從LED光源發(fā)射的光波的色彩的標(biāo)準(zhǔn)。 具體來說，2008年公布的色度標(biāo)準(zhǔn)C78.377A界定了介于從2700K(被稱為叩賞'光）至化500K Γ日光"）的范圍內(nèi)的八個標(biāo)稱CCT。
[0019] 參考圖2,所述八個標(biāo)稱CCT中的每一者由四邊形表示，所述四邊形的內(nèi)部界定沿 著普朗克軌跡或黑體曲線及垂直于普朗克軌跡或黑體曲線的容許變化。ANSI標(biāo)準(zhǔn)（即，ANSI C78.377A)中規(guī)定了與每一標(biāo)稱CCT對應(yīng)的相應(yīng)容許變化。
[0020] 如通過觀看圖2中的多邊形可見并且也返回參考圖1，沿著黑體曲線的變化使得光 源隨著X色度值增大（即，當(dāng)改變是朝向黑體曲線的右側(cè)時）而更顯微紅色或者隨著X減小 (即，當(dāng)改變是朝向黑體曲線的左側(cè)時）而更顯藍(lán)色。黑體曲線上方及下方的變化使得光源 隨著Y值增大而更顯綠色或隨著Y值減小而更顯粉紅色。
[0021] 沿著黑體曲線的變化是WK氏度來度量，而垂直于黑體曲線的變化被標(biāo)注為Duv。 Duv范圍是在CIE 1976色彩空間而非1931色彩空間上界定，因為1976色彩空間（也被稱為 CIELUV色彩空間）更適于評估光源的色彩差異，運(yùn)是由于其使用了統(tǒng)一標(biāo)度，其中在所述色 彩空間上的任何位置處所測量的距離均表示相同程度的色彩差異。
[0022] CIE 1976色彩空間的軸是U'及V'，而非X及yDDuv度量了距黑體曲線的距離，且因 此度量了色彩改變程度。正Duv值在曲線上方，而負(fù)Duv值在曲線下方。
[0023] 下表2根據(jù)ANSI C78.377A)針對八個標(biāo)稱CCT值中的每一者提供CCT值的容許變化 (即，沿著黑體曲線)及Duv值的容許變化(即，垂直于黑體曲線）。舉例來說，如所展示，4500K 四邊形涵蓋沿著黑體曲線介于從4260K到474服的范圍內(nèi)的CCT值或溫度。另外，4500K四邊 形從曲線上方高達(dá)0.007延伸到曲線下方0.005。
[0024]
[0025] 表 2
[0026] 鑒于與Lm)照明且具體來說與使用Lm)源進(jìn)行的照明相關(guān)的特定問題，需要提供一 種能對單獨(dú)L邸源進(jìn)行準(zhǔn)確且具成本效益的分組W便實現(xiàn)特定所要光輸出效果的方法及相 關(guān)聯(lián)裝置。舉例來說，如下文更詳細(xì)地解釋，由于當(dāng)前可購得的個別LED裝置根本不發(fā)射對 于照明應(yīng)用來說理想的一致白色光，且因此，通常將兩個或兩個W上L邸源混合W實現(xiàn)所要 色彩的光發(fā)射，因而需要一種準(zhǔn)確地選擇將被組合W最接近地實現(xiàn)所述色彩的個別Lm)的 方法。
[0027] 此外，由于在一個Lm)與下一個L邸之間、甚至在由同一半導(dǎo)體晶片生產(chǎn)的各L邸之 間存在相對寬的色彩變異（即，CCT值)且有時存在明顯的光通量變化，因而L抓制造商會加 收一定費(fèi)用，W提供對已被測試并被分組到若干"箱區(qū)"中的L邸的分組，使得給定箱區(qū)內(nèi)的 所有Lm)被已知具有處于特定范圍內(nèi)的色彩值及處于特定范圍內(nèi)的通量。運(yùn)些參數(shù)的范圍 越小，就會使得L邸制造商加收相應(yīng)越高的費(fèi)用。因此，進(jìn)一步需要提供一種使得從L邸制造 商購買Lm)的照明裝置設(shè)計者或制造商能夠避免或最小化為嚴(yán)格規(guī)定的Lm)所加收的費(fèi)用 的方法及裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0028] 鑒于與用于測量及特性化將被并入于多種照明裝置內(nèi)的Lm)裝置的當(dāng)前方法相關(guān) 聯(lián)的問題及需要(包含但不限于上文所論述的問題及需要），已提出一種用于測量及特性化 個別L邸并W所定義方式將若干個經(jīng)特性化裝置分組在一起W提供所要色彩及亮度的光的 裝置及方法。
[0029] 根據(jù)本申請案的一個方面，一種根據(jù)一個或多個示范性實施例的裝置及方法包 含:測量L邸裝置(例如，選自一批數(shù)個L邸裝置的LED,而不管所述L邸是否屬于由L邸制造商 所界定的所謂的"箱區(qū)"）的數(shù)個相關(guān)參數(shù)中的一者或多者;及W-方式來存儲與每一LED對 應(yīng)的所測量數(shù)據(jù)，所述方式能促進(jìn)從L邸裝置集合迅速地選擇一個或多個個別L邸裝置。
[0030] 根據(jù)本申請案的一個或多個示范性實施例的第二方面，基于兩個或兩個W上個別 LED裝置的相應(yīng)所存儲數(shù)據(jù)而將所述LED裝置分組在一起，W在所規(guī)定燈被激活時從所述燈 提供所要總體光輸出（例如，關(guān)于色差及光通量）。根據(jù)一個或多個示范性實施例，采用并入 有W下各項中的一者或多者的算法:將被并入到燈中的個別LED的數(shù)目、處于驅(qū)動條件下的 L邸裝置的溫度、L邸的驅(qū)動電流及燈的間距。
[0031] 根據(jù)本申請案的一個或多個示范性實施例的又第Ξ方面，從大致上偏離普朗克軌 跡或黑體曲線的"箱區(qū)"選擇或者從根本未被裝箱的多個Lm)選擇將被并入到照明裝置中的 LED。舉例來說，并非與在大多數(shù)相關(guān)技術(shù)Lm)特性化系統(tǒng)中的做法一樣而選擇選自存在于 距普朗克軌跡1階或2階麥克亞當(dāng)(Macadam)楠圓內(nèi)的箱區(qū)且將要在給定燈中使用的L抓裝 置，根據(jù)本申請案的此方面，L邸是選自與理想黑體曲線相距3階、4階或更大階的箱區(qū)。
【附圖說明】
[0032] 下文參考附圖W舉例方式來詳細(xì)地描述所掲示發(fā)明的示范性實施例，附圖中：
[0033] 圖1是已知CIE 1931色度圖的再現(xiàn)，其中其上疊加有普朗克軌跡；
[0034] 圖2是展示如ANSI C78.377A標(biāo)準(zhǔn)所界定的八個已知標(biāo)稱CCT及其相應(yīng)范圍的圖；
[0035] 圖3是展示圖2中所提供的八個標(biāo)稱CCT中的每一者的圖，其中為每一標(biāo)稱CCT提供 了對應(yīng)的7階麥克亞當(dāng)楠圓；
[0036] 圖4A是根據(jù)本申請案的示范性實施例，圖1中所提供的色度圖的修訂版本，其中在 黑體曲線上疊加了識別所要色彩范圍的四邊形；
[0037] 圖4B是根據(jù)本申請案的示范性實施例，圖4A中所展示的四邊形的特寫圖，所述四 邊形被分解成十六個子四邊形。
【具體實施方式】
[0038] 與本申請案一致的裝置及方法的示范性實施例包含下文所詳細(xì)描述的新穎方面 中的一者或多者。舉例來說，所掲示申請案的一個或多個示范性實施例包含一種其中在實 際操作條件下測試個別LED并將與每一所測試LED相關(guān)聯(lián)的各種技術(shù)參數(shù)存儲在例如計算 機(jī)存儲器裝置中的方法及裝置。此外，在替代方案中，在一個W上實際操作情景下測試一個 或多個Lm)中的每一者，其中為每一者存儲所得特性數(shù)據(jù)。舉例來說，生產(chǎn)設(shè)施可制造10種 不同的照明器。在此種情況中，可使用與所述不同照明器中的一者W上相關(guān)聯(lián)的實際操作 參數(shù)來測試LED。
[0039] 另一選擇為，可使用至少兩個不同實際操作情景規(guī)范來測試LED,其中每一規(guī)范適 于與照明器中的一者或多者一起使用。在又一替代方案中，L抓測試系統(tǒng)可通過將L抓在物 理上存儲在與L邸測試數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的唯一所識別存儲位置中而"在物理上"存儲所述測試數(shù) 據(jù)。在某些說明性實施例中，可通過修改現(xiàn)有商業(yè)Lm)測試系統(tǒng)(例如，可從加利福尼亞州的 Qiroma ATE購得的Model 58267、可從德國慕尼黑的儀器系統(tǒng)公司（Inshument Systems) 購得的LED Tester及/或可從中國的厚樸光學(xué)技術(shù)有限公司化opu Optics Technology 0〇.，1^*(1.)購得的冊6000或冊8000)連同相關(guān)聯(lián)的計算機(jī)及材料處置裝置(包含例如可從德 克薩斯州的戴爾公司（Dell，Inc.)購得的DE化POWEREDGE服務(wù)器等計算機(jī))來實現(xiàn)本文中 所描述的系統(tǒng)及方法。
[0040] 根據(jù)另一說明性實施例，在設(shè)備上測試選自Lm)集合的每一個別LED,所述設(shè)備經(jīng) 配置W在某些預(yù)定義條件下測量與所述Lm)相關(guān)聯(lián)的各種電參數(shù)或其它照明相關(guān)參數(shù)。舉 例來說，來自一個或多個預(yù)定義箱區(qū)的Lm)集合是從Lm)制造商采購的。每一箱區(qū)是由制造 商基于為所述箱區(qū)所規(guī)定的Lm)的參數(shù)或參數(shù)范圍（例如色彩、光通量及正向電壓)而界定。 每一LED被指派或已包含唯一識別數(shù)據(jù)，例如唯一部件號或序列號。根據(jù)示范性實施例，在 一個或多個特定操作條件或驅(qū)動條件下測試每一 LED,并測量一個或多個參數(shù)。所測量參數(shù) 包含L邸的特定色彩、光通量、波長、光譜功率分布及正向電壓中的一者或多者，針對所測試 LED來測量并存儲所述參數(shù)中的每一者。
[0041] 測試所采購LED時所處的特定操作條件是由W下各項中的一者或多者界定：其中 將安裝L邸的特定照明器、將安裝在所述照明器中的L邸的總數(shù)、處于負(fù)載條件下的L邸的驅(qū) 動溫度(例如，通常為介于60°C與100°C之間的值）、特定Lm)當(dāng)在照明器中操作時將經(jīng)受的 驅(qū)動電流(例如，通常為每L抓介于25mA與2000mA之間的值）、與特定照明器的L抓相關(guān)聯(lián)的 間距（例如，鄰近LED之間的距離）及已知會影響L抓的所發(fā)射光或使用壽命的其它相關(guān)參 數(shù)。
[0042] 將相關(guān)數(shù)據(jù)(包含特定Lm)的識別符(例如序列號）、所發(fā)射色彩、光通量、正向電壓 及測試L邸時所處的操作條件)存儲在存儲器裝置(例如計算機(jī)存儲器）中，并使得所述數(shù)據(jù) 可供將來存取。如下文所詳細(xì)地描述，基于所存儲數(shù)據(jù)，稍后從所測試Lm)選擇若干個特定 LED W實現(xiàn)預(yù)定義照明結(jié)果。
[0043] 如圖3中所展示，對于八個標(biāo)稱CCT中的每一者，被稱為麥克亞當(dāng)楠圓的楠圓囊括 色度圖上大多數(shù)的容許色彩或Χ、γ坐標(biāo)。特定Χ、γ色彩點(diǎn)的"1階"麥克亞當(dāng)楠圓被定義為囊 括"標(biāo)準(zhǔn)觀察者"的一個標(biāo)準(zhǔn)偏差。也就是說，大約65%的人會將給定色彩(即，由其Χ、Υ坐標(biāo) 所界定)感知為1階麥克亞當(dāng)楠圓內(nèi)的W那些Χ、Υ坐標(biāo)為中屯、的某一點(diǎn)。更大楠圓經(jīng)界定W 圍入兩個、Ξ個或Ξ個W上標(biāo)準(zhǔn)偏差，從而允許更高百分比（95%到99%)的觀察者會將同 一色彩感知為楠圓內(nèi)某處的點(diǎn)。
[0044] 換句話說，任一特定色彩或CCT坐標(biāo)的麥克亞當(dāng)楠圓的大小是基于標(biāo)準(zhǔn)方差(被稱 為"階"）。如所提及，1階麥克亞當(dāng)楠圓是其中楠圓圓周或外邊界的每一點(diǎn)與楠圓的中屯、點(diǎn) 相距恰好一個標(biāo)準(zhǔn)方差的楠圓。類似地，在4階麥克亞當(dāng)楠圓中，楠圓圓周上的每一點(diǎn)與中 屯、相距恰好四個標(biāo)準(zhǔn)變化。
[0045] 圖3中所展示的麥克亞當(dāng)楠圓是7階楠圓，美國能源部最初將7階楠圓設(shè)定為緊湊 式巧光(CFL)燈泡的標(biāo)準(zhǔn)。ANSI色度規(guī)范被開發(fā)為盡可能與現(xiàn)有巧光燈標(biāo)準(zhǔn)一致，且反映出 固態(tài)照明（S化)技術(shù)及色彩分箱能力的當(dāng)前狀態(tài)及不久的將來的狀態(tài)。ANSI推薦，燈制造商 應(yīng)將其燈設(shè)計成對于給定所規(guī)定色彩(即，CCT)存在于4階楠圓內(nèi)。
[0046] 圖4A是上文所論述CIE 1931色度圖的經(jīng)修改副本。如所展示，根據(jù)本申請案的實 施例，對于特定照明應(yīng)用，在所要色彩所在的普朗克軌跡上識別特定四邊形化0)。在此簡化 實例中，需要混合特定一批八(8)個L邸中的兩個L邸W實現(xiàn)所要色彩。
[0047] 圖4B是在圖4A中所識別的四邊形的特寫圖。在此實例中，來自圖4A的四邊形Uo已 被進(jìn)一步劃分成十六(16)個較小四邊形，即，普朗克軌跡下方的U1-U8及普朗克軌跡上方的 U9-UG。將圖4A中所展示的較大四邊形劃分成若干較小區(qū)段或箱區(qū)（bin)是一種被稱作"分 箱(binning)"的技術(shù)，且運(yùn)樣做是為了通過規(guī)定較嚴(yán)格公差而在從L邸制造商購買L邸時確 保所要色彩。
[004引具體來說，L抓會比其它光源（例如鶴絲燈或面素?zé)簦┱宫F(xiàn)出更大的可變性。因此， L抓制造商通常開發(fā)或采納分箱技術(shù)來對其所提供的L抓提供一致的特性化。也就是說，即 使LED(特定來說，白色LED)是在工藝的每一步驟(包含半導(dǎo)體晶片生產(chǎn)直到組件封裝及驅(qū) 動電路)處均遵守極為嚴(yán)格的公差而制造，在決定光度響應(yīng)的材料及工藝上也會存在自然 變化。舉例來說，材料特性在晶片的表面上變化，且運(yùn)些變異會被帶入個別L邸裸片中。分箱 技術(shù)特性化制造工藝的輸出并使得客戶(例如燈設(shè)計者及/或制造商)能夠開發(fā)對此種輸出 有效的策略且實現(xiàn)均勻的照明源。然而，購買遵守較嚴(yán)格公差的Lm)會具有一定代價。具體 來說，L邸制造商總是會為已根據(jù)一組嚴(yán)格界定的公差而分箱的L邸加收一定費(fèi)用。
[0049] 根據(jù)本示范性實施例，參考圖4B，在沿著給定所要色彩（即，3465Κ±245Κ)的普朗 克軌跡的任一點(diǎn)處，存在位于普朗克軌跡上方的八個子四邊形及位于普朗克軌跡下方的八 個子四邊形。因此，由于從Lm)發(fā)射的光的加性性質(zhì)，為盡可能接近普朗克軌跡地實現(xiàn)最終 χ、γ坐標(biāo)，且此外，假設(shè)并沒有單個已知Lm)會W直接存在于所要色彩的普朗克軌跡上的χ、γ 坐標(biāo)發(fā)射光，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將知曉，理想地應(yīng)將被規(guī)定為在軌跡上方的一個或多個 L邸與被規(guī)定為在普朗克軌跡下方的一個或多個L邸混合W實現(xiàn)直接位于軌跡線上的色彩。
[0050] 根據(jù)本申請案的本實例，規(guī)定了來自四邊形UA及U7的LED,且因此，將從中選擇兩 個LED的八個LED具有位于四邊形UA或四邊形U7內(nèi)的Χ、Υ坐標(biāo)。在實際驅(qū)動條件下測試所述 八個L邸中的每一者，并將其相應(yīng)Χ、Υ坐標(biāo)及所發(fā)射通量連同特定驅(qū)動條件(例如，將被并入 到燈中的個別LED的數(shù)目、處于驅(qū)動條件下的L抓裝置的溫度、L抓的驅(qū)動電流及燈的間距） 一起存儲。被并入到燈中的Lm)的數(shù)目可包含在照明器中所使用的Lm)或在包含多個Lm)群 組的照明器中所使用的L邸群組(其中每一群組形成一燈）的總數(shù)目。
[0051] 在另一替代方案中，還規(guī)定具有Lm)間距或間隔的照明器。在此實例中，第一照明 器具有1英寸間距，且色彩混合將立刻發(fā)生。在另一照明器中，L抓PCB板具有3英寸的間距 或Lm)間隔，且混合是在較長距離內(nèi)進(jìn)行。在此替代方案中，或視情況在其它替代方案中的 任一者中，計算L邸批次的多個混合情景。此處，將在色彩上較接近的Lm)用于具有最大間距 的照明器，因為色彩混合是在較長距離內(nèi)進(jìn)行。類似地，將在色彩上隔開較遠(yuǎn)的Lm)-起用 于具有最小間距的照明器中。在又一替代方案中，通過在PCB板上具有若干空間區(qū)域(例如， 圍繞一圓形的8個LED)來特性化照明器，并執(zhí)行混合，其中W4組相反對進(jìn)行子混合。
[0052] 下表3提供選自UA或U7的一批八個不同LED(LD1到LD8)中的每一者的所測量值； [0化3]
[0化4] 表3
[00對表3中的"X"列規(guī)定給定LED的X坐標(biāo)，?'列規(guī)定Y CCT坐標(biāo)，且"通量'列規(guī)定給定 的八個LED中的每一者的所測量光通量。因此，根據(jù)此實例，目標(biāo)是從LD巧IjLDS選擇兩個 LED，使得所得光盡可能地接近3465K。
[0056] 所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將知曉，存在數(shù)種用于計算所混合L抓的所得Χ、Υ CCT坐標(biāo)的 方法，且利用與此處所使用的簡化方法不同的方法將不會背離所掲示發(fā)明的精神及范圍。 舉例來說，可使用Ξ色刺激法來計算Χ、Υ坐標(biāo)。此處是為了便于解釋而選擇了簡化方法。更 多用于計算所得Χ、Υ色度坐標(biāo)的準(zhǔn)確且綜合性方法(例如，使用經(jīng)編程計算裝置）已完全由 發(fā)明人設(shè)想出且將在大多數(shù)實際情形中加 W使用。
[0057] 根據(jù)本申請案的本實施例，根據(jù)W下方程式UEQN 1)計算來自兩個或兩個W上 L邸的混合光：
[0化引
[0化9] 其中Xi及Yi表示X及Υ色度坐標(biāo)，且Wi表示對應(yīng)通量。
[0060] 下表4提供在將八個LED(LD1到LD8)中的每一者與其它屯個Lm)中的每一者組合時 所產(chǎn)生的所計算Χ、Υ CCT坐標(biāo)。舉例來說，使用W上方程式UEQN 1)，當(dāng)將來自LD1的光與來 自LD2的光組合或混合時，所得X、Υ色度坐標(biāo)分別是0.4045、0.3899。
[0061]
[0063] 表 4
[0064] 為將來自表4的所計算Χ、Υ坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的近似CCT值，使用被稱為麥凱公式 (McCamy's formula)的W下方程式2化QN 2):
[00化]CCT = 44^3+35^n2+6823.：3nW520.33 &QN2)
[0066] 其中 n=(x-〇.3320)/(0.1858-y)
[0067] 根據(jù)此實例（即，其中目標(biāo)CCT是3465K)使用麥凱公式是因為已知為介于從2,856Κ 到6，500Κ的范圍內(nèi)的色溫提供小于2開氏度的最大絕對誤差。如果需要更準(zhǔn)確的解決方案， 那么所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將知曉可加 W使用的替代轉(zhuǎn)換方法。
[006引 W下表5提供如通過W上EQN 2所計算的η及近似CCT的對應(yīng)值：
[0069]
[0070] 表 5[0071] W下表6針對兩個經(jīng)組合L邸提供目標(biāo)CCT(即，3465K)與所計算近似CCT之間的差：
[0072]
[0073]
[0074] 表 6
[0075] 如表6中所展示，根據(jù)本實例，為實現(xiàn)接近3465K的CCT值，對選自原始的八個LED 化D1到LD8)的兩個Lm)的最佳組合是LD4與LD6的組合。如所指示，此組合提供3462.5K的近 似CCT值，其比目標(biāo)小2.5K氏度。
[0076] 上文所掲示的實例（即，從來自接近普朗克軌跡的箱區(qū)的一批八個所測試Lm)選擇 兩個LED)是簡化實例且是僅出于說明目的而提供。根據(jù)本文中所掲示的說明性實施例，在 從先前所測試L邸的大集合(例如，成千上萬個LED)中選擇個別Lm)時會獲得顯著的益處，在 所述大集合中，來自制造商的從中獲得Lm)的箱區(qū)跨越大色彩變化分散及/或存在于普朗克 軌跡上方及下方顯著距離處。換句話說，從中選擇選定Lm)的Lm)是相對于最終所要色彩在 相對高數(shù)目階(例如4階、5階、6階或更高階)麥克亞當(dāng)楠圓內(nèi)規(guī)定的。
[0077] 根據(jù)本申請案的方法，通過為從L邸制造商所購買的每一個Lm)測試及存儲對應(yīng)數(shù) 據(jù)，照明裝置制造商能夠因 Lm)價格較便宜而獲利。也就是說，通過混合與W上所概述實例 或其變體一致且可能來自具有更寬色彩及通量值變化的大得多的L邸群體的兩個或兩個W 上LED,照明裝置制造商能夠使用來自比先前可能情形更加遠(yuǎn)離普朗克軌跡的箱區(qū)的LED。 由于與每一Lm)對應(yīng)的特定數(shù)據(jù)(例如，CCT X、Y坐標(biāo)、通量、正向電壓、CRI、功率分布等)是 連同將使用的特定驅(qū)動條件(例如，電流、電壓、溫度、工作循環(huán)(波形)等)一起存儲，因而照 明裝置制造商可通過混合來自存在于3階、4階及5階W及可能更大階麥克亞當(dāng)楠圓中的箱 區(qū)的Lm)而更準(zhǔn)確地獲得特定所發(fā)射色彩值，W比先前可能情形更準(zhǔn)確且更具成本效益地 實現(xiàn)更嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。另外，在已知照明器的所得所要特性的情況下，可使用Lm)群組的所存儲 數(shù)據(jù)來確定可從所述群組制成多少個照明器。因此，所述方法可用于分析L邸群組并確定跨 越多個照明器分布Lm)的最佳方式。舉例來說，可測量Lm)群組，且基于所得數(shù)據(jù)、基于可W 所述Lm)群組形成的照明器的最大數(shù)目或其它成本考慮(例如，形成所要輸出所需的Lm)的 總數(shù)目），可將所述L邸群組用于具有第一所要光輸出的一組第一照明器或具有第二所要光 輸出的一組第二照明器。
[0078] 某些示范性實施例的前述詳細(xì)說明是出于解釋本發(fā)明原理及其實際應(yīng)用的目的 而提供，借此使所屬領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明的各種實施例及適于所預(yù)期的特 定用途的各種修改形式。本說明未必打算為詳細(xì)的或?qū)⒈景l(fā)明限制于所掲示的示范性實施 例。本文中所掲示的實施例及/或元件中的任一者可彼此相組合W形成未具體掲示的各種 額外實施例。因此，可作出額外實施例，且其打算囊括于本說明書內(nèi)及所附權(quán)要求書的范圍 內(nèi)。本說明書描述特定實例W實現(xiàn)可W另一種方式實現(xiàn)的更一般目標(biāo)。
[0079] 如本申請案中所使用，術(shù)語"前面"、"后面"、"上部"、"下部"、"向上"、"向下"及其 它定向描述語打算促進(jìn)對本發(fā)明的示范性實施例的描述，且不打算將本發(fā)明的示范性實施 例的結(jié)構(gòu)限制于任何特定位置或定向。所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)將例如"大致上"或"大 約"等程度術(shù)語理解為是指給定值之外的合理范圍，例如，與所描述實施例的制造、組裝及 使用相關(guān)聯(lián)的一般公差。
【主權(quán)項】
1. 一種測量及存儲L邸數(shù)據(jù)的方法，其包括： W預(yù)定義驅(qū)動條件來驅(qū)動多個LED中的每一者，所述多個LED具有識別每一 LED的數(shù)據(jù)； 當(dāng)W所述驅(qū)動條件來驅(qū)動每一 LED時，測量所述LED的一個或多個選定參數(shù)； 存儲所述一個或多個所測量參數(shù)及與識別每一 LED的所述數(shù)據(jù)對應(yīng)的所述驅(qū)動條件。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中 所述一個或多個所測量參數(shù)中的至少一者選自由CCT、Duv、光通量、光譜功率分布及正 向電壓組成的群組。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中 所述驅(qū)動條件包含W下各項中的一者或多者:L抓溫度、驅(qū)動電流、正向電壓或工作循 環(huán)W及所使用的L邸的總數(shù)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括， 基于所述所存儲的所測量參數(shù)中的一者或多者來計算所述多個LED中的兩者或兩者W 上的混合輸出。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中 所述驅(qū)動條件表示照明器，且所述多個Lm)的至少一部分是基于所述所計算的混合輸 出而被定位于所述照明器中W實現(xiàn)所述照明器的所要光輸出。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括： W預(yù)定義第二驅(qū)動條件來驅(qū)動所述多個LED中的每一者； 當(dāng)W所述第二驅(qū)動條件驅(qū)動每一 LED時，測量所述LED的一個或多個選定參數(shù);及 將所述一個或多個所測量參數(shù)及所述第二驅(qū)動條件與識別每一 LED的所述數(shù)據(jù)存儲在 一起。7. -種從L邸群組選擇兩個或兩個W上L邸的方法，其包括： 存取數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包含多個L邸的一個或多個所測量參數(shù)； 基于所述所存儲的所測量參數(shù)中的一者或多者來計算所述多個LED中的兩者或兩者W 上的混合輸出；及 基于所述混合輸出而從所述多個L邸選擇兩個或兩個W上LED。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中 所述一個或多個所測量參數(shù)中的至少一者選自由CCT、Duv、光通量、光譜功率分布及正 向電壓組成的群組。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其進(jìn)一步包括 將所述選定的兩個或兩個W上L邸定位到照明器中。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中 所述數(shù)據(jù)包含驅(qū)動條件，所述驅(qū)動條件包含W下各項中的一者或多者:Lm)溫度、電流、 正向電壓、工作循環(huán)及照明器中所使用的L邸的總數(shù)。11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中 所述數(shù)據(jù)包含表示具有第一光輸出的第一照明器的第一驅(qū)動條件及表示具有第二光 輸出的第二照明器的第二驅(qū)動條件，且所述兩個或兩個W上Lm)是基于所述混合輸出與所 述第一光輸出或所述第二光輸出的匹配緊密程度而被選擇供與所述第一照明器及所述第 二照明器中的一者一起使用。12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中 所述混合輸出是使用方程;而計算。13. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其進(jìn)一步包括 W驅(qū)動條件來驅(qū)動所述多個LED中的每一者； 當(dāng)W所述驅(qū)動條件來驅(qū)動每一 LED時，測量所述LED的一個或多個參數(shù);及 存儲所述一個或多個所測量參數(shù)及所述驅(qū)動條件。14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中 所述多個LED具有識別每一 LED的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)是與所述一個或多個測量參數(shù)及所述 驅(qū)動條件一起存儲。15. -種混合照明產(chǎn)品的兩個或兩個W上L邸的所發(fā)射光的方法，其包括： W預(yù)定義驅(qū)動條件來驅(qū)動多個LED中的每一者； 當(dāng)W所述驅(qū)動條件來驅(qū)動所述LED中的每一者時，測量所述LED的一個或多個選定參 數(shù)； 存儲所述所測量參數(shù)及所述驅(qū)動條件； 基于所述所存儲的所測量參數(shù)及所述所存儲的驅(qū)動條件而從所述多個LED選擇所述兩 個或兩個W上LED。16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中 所述選定參數(shù)包含色彩值及通量值，且所述驅(qū)動條件包含W下各項中的一者或多者： 驅(qū)動溫度、驅(qū)動電流及所述照明產(chǎn)品中所使用的L邸的數(shù)目。17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其進(jìn)一步包括 基于所述所存儲的所測量參數(shù)中的一者或多者來計算所述多個LED中的兩者或兩者W 上的混合輸出，且其中選擇所述兩個或兩個W上L邸是基于所述混合輸出。18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中 所述驅(qū)動條件對應(yīng)于已知照明器的典型驅(qū)動布置，且所述多個Lm)的至少一部分是基 于所述所計算的混合輸出而被定位于所述已知照明器中W實現(xiàn)所述照明器的所要光輸出。19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中 所述多個LED具有識別每一個別LED的數(shù)據(jù)，且所述數(shù)據(jù)是與所述一個或多個所測量參 數(shù)及所述驅(qū)動條件一起存儲，且所述混合輸出是使用如下加權(quán)平均方程式而計算，20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中x、y色度坐標(biāo)及F1ux(0=Y促使用如下立色刺激 法方程式而計算， X = x*(Y/y) Y = Y Z=(Y/y)*(l-x-y) 其中， Xmix = Xl巧化X3... Xmix = Xmix/ (Xmix+Ymix+Zmix) 加 ix 二 Yl 巧2 二 Y3...，且 ymix = Ymix/(Xrnix+Vmi v+7mi Zmix = Zl+Z2+Z3..
【文檔編號】G01D21/02GK105992935SQ201580007928
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月7日
【發(fā)明人】D·J·雷克托, T·W·小威克斯
【申請人】豪倍公司