使用调制频率检测技术的LED控制
阅读：978发布：2021-06-10
专利汇可以提供使用调制频率检测技术的LED控制专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于控制多个LED通道的发光 二极管 （LED） 控制器 包括通道选择 电路 、检测电路和误差处理器电路。通道选择电路被配置用于在标称调制 频率 处驱动多个LED通道中的N-1个LED通道并且在探测调制频率处选择性地驱动N个LED通道中的选择的LED通道。检测电路被配置用于接收与来自N个LED通道的 亮度 信号 对应的合成亮度信号。检测电路还被配置用于对合成亮度信号滤波并且生成与在探测调制频率处的选择的LED通道的亮度对应的选择的亮度信号。误差处理器电路被配置用于比较选择的亮度信号与用户定义和/或预设的光度量并且生成用于调整选择的LED通道的亮度的 控制信号 。，下面是使用调制频率检测技术的LED控制专利的具体信息内容。
1. 一种发光二极管（LED）控制器，包括：
通道选择电路，被配置用于在标称调制频率驱动多个（N个）LED通道中的N-1个LED通道并且在探测调制频率选择性地驱动所述N个LED通道中的选择的一个LED通道；
检测电路，被配置用于接收与来自所述N个LED通道的亮度信号对应的合成亮度信号，所述检测电路还被配置用于对所述合成亮度信号滤波并且生成与在所述探测调制频率的选择的LED通道的亮度对应的选择的亮度信号；以及
误差处理器电路，被配置用于比较所述选择的亮度信号与用户定义和/或预设的光度量并且生成用于调整所述选择的LED通道的亮度的控制信号。
2. 根据权利要求1所述的LED控制器，其中所述控制信号被配置用于控制所述选择的LED通道的占空比。
3. 根据权利要求1所述的LED控制器，其中所述控制信号被配置用于控制向所述选择的LED通道提供的驱动电流的幅度。
4. 根据权利要求1所述的LED控制器，其中针对每个依次选择的LED通道，所述检测电路还被配置用于基于所述选择的亮度信号的幅度与占空比的乘积确定脉冲面积信号。
5. 根据权利要求1所述的LED控制器，其中所述探测频率大于所述标称调制频率。
6. 根据权利要求1所述的LED控制器，还包括被配置用于输出所述合成亮度信号的宽带光电检测器电路。
7. 一种用于控制多个（N个）LED通道的方法，所述方法包括：
在标称调制频率驱动多个（N个）LED通道中的N-1个LED通道；
在探测调制频率选择性地驱动所述N个LED通道中的选择的一个LED通道；
接收与来自所述N个LED通道的亮度信号对应的合成LED亮度信号；
对合成亮度信号滤波并且生成与在所述探测调制频率的选择的LED通道的亮度对应的选择的亮度信号；并且
基于所述选择的亮度信号与用户定义和/或预设的光度量的比较来生成用于调整所述选择的LED通道的亮度的控制信号。
8. 根据权利要求7所述的方法，还包括基于所述控制信号调整所述选择的LED通道的占空比。
9. 根据权利要求7所述的方法，还包括基于所述控制信号调整向所述选择的LED通道提供的驱动电流的幅度。
10. 根据权利要求7所述的方法，还包括针对每个依次选择的LED通道基于所述选择的亮度信号的幅度与占空比的乘积确定脉冲面积信号。
11. 根据权利要求7所述的方法，还包括使用宽带光电检测器电路来生成所述合成亮度信号。
12. 根据权利要求7所述的方法，还包括选择用于依次选择在所述探测调制频率驱动所述N个LED通道中的哪个LED通道的扫描间隔。
13. 一种包括一个或多个存储介质的装置，所述一个或多个存储介质具有个别或者以组合在其上存储的指令，所述指令在由一个或多个处理器执行时导致以下操作，所述操作包括：
在标称调制频率驱动多个（N个）LED通道中的N-1个LED通道；
在探测调制频率选择性地驱动所述N个LED通道中的选择的一个LED通道；
接收与来自所述N个LED通道的亮度信号对应的合成LED亮度信号；
对合成亮度信号滤波并且生成与在所述探测调制频率的所述选择的LED通道的亮度对应的选择的亮度信号；并且
基于所述选择的亮度信号与用户定义和/或预设的光度量的比较来生成用于调整所述选择的LED通道的亮度的控制信号。
14. 根据权利要求13所述的装置，其中在由所述处理器中的一个或多个处理器执行时的所述指令导致以下附加操作，所述附加操作包括选择用于依次选择在所述探测调制频率驱动所述N个LED通道中的哪个LED通道的扫描间隔。
15. 根据权利要求13所述的装置，其中在由所述处理器中的一个或多个处理器执行时的所述指令导致以下附加操作，所述附加操作包括基于所述控制信号调整所述选择的LED通道的占空比。
16. 根据权利要求13所述的装置，其中在由所述处理器中的一个或多个处理器执行时的所述指令导致以下附加操作，所述附加操作包括基于所述控制信号调整向所述选择的LED通道提供的驱动电流的幅度。
17. 根据权利要求13所述的装置，其中在由所述处理器中的一个或多个处理器执行时的所述指令导致以下附加操作，所述附加操作包括针对每个依次选择的LED通道基于所述选择的亮度信号的幅度与占空比的乘积确定脉冲面积信号。
18. 根据权利要求13所述的装置，其中在由所述处理器中的一个或多个处理器执行时的所述指令导致以下附加操作，所述附加操作包括使用宽带光电检测器电路来生成所述合成亮度信号。
19. 一种系统，包括：
多个（N个）发光二极管（LED）通道，每个LED通道包括：
包括至少一个LED的LED串；
调制电路，被配置用于在探测调制频率或者标称调制频率生成调制信号；以及驱动器电路，被配置用于向所述N个LED串提供电流；
光电检测器电路，被配置用于生成与来自所述N个LED通道的亮度信号对应的合成LED亮度信号；以及
LED控制器，包括：
通道选择电路，被配置用于在所述标称调制频率驱动N-1个LED通道并且在所述探测调制频率选择性地驱动所述N个LED通道中的选择的一个LED通道；
检测电路，被配置用于对所述合成亮度信号滤波并且生成与在所述探测调制频率的所述选择的LED通道的亮度对应的选择的亮度信号；以及误差处理器电路，被配置用于比较所述选择的亮度信号与用户定义和/或预设的光度量并且生成用于调整所述选择的LED通道的亮度的控制信号。
20. 根据权利要求19所述的系统，其中所述LED控制器还被配置用于针对每个依次选择的LED通道基于所述选择的亮度信号的幅度与占空比的乘积确定脉冲面积信号；并且其中所述控制信号被配置用于调整所述驱动器电路向所述选择的LED通道提供的电流以调整所述选择的LED通道的亮度。
使用调制频率检测技术的LED控制
[0001] 相关申请的交叉引用本申请要求来自2010年9月1日提交的美国专利申请系列号12/874,201和2011年
3月31日提交的美国专利申请系列号13/077,669的优先权，通过引用将这两者的全部内容结合于此。
3月31日提交的美国专利申请系列号13/077,669的优先权，通过引用将这两者的全部内容结合于此。
技术领域
背景技术
[0003] 一般不能通过LED制造变量的精确控制来单独实现LED控制，因为LED的操作环境（温度、电流稳定性、其他光源的渗透等）可能影响LED器件的颜色和强度。已知的反馈控制系统用来控制LED的颜色和强度。一个这样的已知系统涉及到使用被调谐到系统中的每个颜色的多通道光传感器。例如典型的RGB系统包括红色LED串、绿色LED串和蓝色LED
串。在被优化用于从所有三个发射器接收光通量的位置与光源邻近放置多通道RGB光传感器。传感器输出指示RGB系统的平均总通量和色点的信号。反馈控制器比较这一信息与预设或者用户定义的值的集合。多通道传感器向系统设计和架构添加复杂性和成本，并且在多数情况下遭受缺乏在光传感器与LED通道之间的1：1对应性，从而使色点计算复杂并且限制它们的准确性。
串。在被优化用于从所有三个发射器接收光通量的位置与光源邻近放置多通道RGB光传感器。传感器输出指示RGB系统的平均总通量和色点的信号。反馈控制器比较这一信息与预设或者用户定义的值的集合。多通道传感器向系统设计和架构添加复杂性和成本，并且在多数情况下遭受缺乏在光传感器与LED通道之间的1：1对应性，从而使色点计算复杂并且限制它们的准确性。
[0005] 应当参照应当与其中相同标号代表相同部分的以下附图结合阅读的以下具体描述：
图1是与本公开内容一致的系统的一个示例性实施例的图；
图2A是与本公开内容一致的调制的电流信号的信号图；
图2B是与本公开内容一致的脉宽调制（PWM）亮度信号的信号图；
图2C是与本公开内容一致的的脉冲面积信号的信号图；
图3是与本公开内容一致的频率和幅度检测电路的一个示例性实施例的框图；
图4是与本公开内容一致的误差处理器电路的一个示例性实施例的框图；
图5是与本公开内容一致的一个示例性方法的流程框图；
图6是与本公开内容一致的系统的另一示例性实施例的图；
图7A和7B是与本公开内容一致的、与图6的系统对应的频率和幅度检测电路的示例
性实施例的框图；
图8是与本公开内容一致的、与图6的系统对应的误差处理器电路的另一示例性实施
例的框图；并且
图9是与本公开内容一致的另一示例方法的流程框图。
图1是与本公开内容一致的系统的一个示例性实施例的图；
图2A是与本公开内容一致的调制的电流信号的信号图；
图2B是与本公开内容一致的脉宽调制（PWM）亮度信号的信号图；
图2C是与本公开内容一致的的脉冲面积信号的信号图；
图3是与本公开内容一致的频率和幅度检测电路的一个示例性实施例的框图；
图4是与本公开内容一致的误差处理器电路的一个示例性实施例的框图；
图5是与本公开内容一致的一个示例性方法的流程框图；
图6是与本公开内容一致的系统的另一示例性实施例的图；
图7A和7B是与本公开内容一致的、与图6的系统对应的频率和幅度检测电路的示例
性实施例的框图；
图8是与本公开内容一致的、与图6的系统对应的误差处理器电路的另一示例性实施
例的框图；并且
图9是与本公开内容一致的另一示例方法的流程框图。
具体实施方式
[0006] 一般而言，本申请提供用于控制LED的亮度以补偿亮度和/或颜色的不受控制的改变的系统（和方法）。即使去往LED的驱动电流的占空比保持固定，温度漂移、LED器件的老化、驱动电流的改变等都仍然可能引起亮度改变。为了补偿一个或多个LED通道中的不受控制的亮度改变，一个示例性系统用唯一调制频率驱动每个LED通道。提供如下反馈控制，该反馈控制可以利用单个光电检测器以感测来自系统中的所有LED通道的合成光、确定在每个唯一调制频率的光强度的幅度并且比较该幅度与预设和/或用户可编程值以生
成误差信号。每个误差信号又可以用来控制每个通道中的占空比以补偿任何检测到的亮度改变。在一些实施例中，可以同时和连续控制所有LED通道。
成误差信号。每个误差信号又可以用来控制每个通道中的占空比以补偿任何检测到的亮度改变。在一些实施例中，可以同时和连续控制所有LED通道。
[0007] 图1是与本公开内容一致的系统100的一个示例性实施例的图。一般而言，系统100包括多个发光二极管（LED）通道102-1、102-2、…、102-N、光电检测器112和LED控制器118。每个相应LED通道可以包括脉宽调制（PWM）电路104-1、104-2、…、104-N、驱动电路106-1、106-2、…、106-N和LED串110-1、110-2、…、110-N。如下文将更信息描述的那样，相应PWM电路104-1、104-2、…、104-N可以被配置用于生成每个具有唯一调制频率f1、f2、…、fN的相应PWM信号并且基于反馈信息设置相应PWM信号的占空比。每个调制频率
f1、f2、…、fN可以被选择成大到足以减少或者消除例如数十万到数万Hz（例如但不限于
100kHz以上）级的可感知闪烁（flicker）。也为了减少或者消除让一个通道的通/断时间与另一通道的通/断时间太接近而引起的可感知“跳动（beat）”效应，可以选择每个调制频率使得它未在其他调制频率的数百赫兹内。
f1、f2、…、fN可以被选择成大到足以减少或者消除例如数十万到数万Hz（例如但不限于
100kHz以上）级的可感知闪烁（flicker）。也为了减少或者消除让一个通道的通/断时间与另一通道的通/断时间太接近而引起的可感知“跳动（beat）”效应，可以选择每个调制频率使得它未在其他调制频率的数百赫兹内。
[0008] 驱动器电路106-1、106-2、…、106-N可以被配置用于向每个相应LED串110-1、110-2、…、110-N供应电流。驱动器电路可以包括已知的DC/DC转换器电路拓扑、例如升压、降压、降压-升压、SEPIC、回扫（flyback）和/或其他已知的或者以后开发的DC/DC转换器电路。当然，如果例如驱动器电路的前端耦合到AC功率源，则驱动器电路也可以包括AC/DC逆变器电路。每个驱动器电路供应的电流可以例如根据每个相应LED串的电流要求
而相同或者不同。通常，驱动器电路106-1、106-2、…、106-N被配置用于生成可以在全强度向LED串供电的最大驱动电流Idrive。在操作中，驱动电路106-1、106-2、…、106-N被配置用于用具有由相应PWM电路104-1、104-2、…、104-N设置的相应占空比的、在相应调制频率f1、f2、…、fN调制的相应PWM信号所调制的相应调制的电流108-1、108-2、…、108-N向相应LED串110-1、110-2、…、110-N供电。简要地参照图2A，描绘了第一通道102-1中的调制驱动电流108-1的例子。在频率f1调制这一例子中的调制的电流信号202。假设
50%的占空比，在周期f1的前一半的ON时间期间向LED串110-1递送电流Idrive，并且在
周期f1的后一半的OFF时间期间未向LED串110-1递送电流。为了控制每个LED串中的
总亮度，可以调整每个相应PWM信号的占空比。例如，每个通道中的占空比可以独立地具有从0%（全断）到100%（全通）的范围以控制每个相应串的总亮度（光度）。可以通过与其他串独立地控制每个LED串的亮度来实现如这里描述的颜色和/或亮度控制，并且任何给定
的LED串的颜色可以与该LED串的亮度成比例。
而相同或者不同。通常，驱动器电路106-1、106-2、…、106-N被配置用于生成可以在全强度向LED串供电的最大驱动电流Idrive。在操作中，驱动电路106-1、106-2、…、106-N被配置用于用具有由相应PWM电路104-1、104-2、…、104-N设置的相应占空比的、在相应调制频率f1、f2、…、fN调制的相应PWM信号所调制的相应调制的电流108-1、108-2、…、108-N向相应LED串110-1、110-2、…、110-N供电。简要地参照图2A，描绘了第一通道102-1中的调制驱动电流108-1的例子。在频率f1调制这一例子中的调制的电流信号202。假设
50%的占空比，在周期f1的前一半的ON时间期间向LED串110-1递送电流Idrive，并且在
周期f1的后一半的OFF时间期间未向LED串110-1递送电流。为了控制每个LED串中的
总亮度，可以调整每个相应PWM信号的占空比。例如，每个通道中的占空比可以独立地具有从0%（全断）到100%（全通）的范围以控制每个相应串的总亮度（光度）。可以通过与其他串独立地控制每个LED串的亮度来实现如这里描述的颜色和/或亮度控制，并且任何给定
的LED串的颜色可以与该LED串的亮度成比例。
[0009] 再次参照图1，每个LED串110-1、110-2、…、110-N可以包括一个或多个个别LED器件。可以按照颜色、例如红色、绿色、蓝色（RGB）拓扑布置每个串，其中串110-1可以包括发射红光的一个或者多个LED，串110-2可以包括发射绿光的一个或多个LED，并且串110-N可以包括发射绿光的一个或多个LED。当然，这仅为例子，并且这里同样设想例如RGW（红色、绿色、白色）、RGBY（红色、绿色、蓝色、黄色）、红外等其他颜色布置而未脱离这一实施例。尽管图1的系统描绘多个LED串110-1、110-2、…、110-N，但是这一实施例可以代之以包括单个LED串。由于到每个相应LED串中的每个LED的功率可以由每个相应调制频率f1、
f2、…、fN调制，所以每个LED串发射的亮度信号可以具有与调制它的功率的PWM信号相
似的特征。
f2、…、fN调制，所以每个LED串发射的亮度信号可以具有与调制它的功率的PWM信号相
似的特征。
[0010] 光电检测器电路112可以被配置用于检测来自LED串的叠加的PWM亮度信号并且生成与叠加的PWM亮度信号成比例的LED亮度信号114（例如电流信号）。为了实现同时
控制系统中的所有LED串，光电检测器112可以被配置用于检测所有LED源的组合叠加的
PWM亮度信号。在图2B中描绘用于通道102-1的PWM亮度信号的例子。再次假设PWM信
号的50%占空比，亮度信号204用频率f1来调制并且可以根据通道102-1中的占空比从幅
度Wlight-1到零摆动。在这一例子中，Wlight-1可以与LED串110-1发射的平均通量成比
例。系统100中的每个其他LED串的PWM亮度信号可以具有与图2B中描绘的PWM亮度信号
相似的特征，并且系统100中的LED的总亮度信号是每个个别亮度信号的叠加，每个亮度信号具有它自己的唯一调制频率（并且一般具有它自己的唯一占空比）。叠加的PWM亮度信号因此可以包括具有与LED串110-1的亮度成比例的幅度并且具有与通道102-1对应的频率
和占空比的第一PWM亮度信号、具有与LED串110-2的亮度成比例的幅度并且具有与通道
102-2对应的频率和占空比的第二PWM亮度信号，并且直至具有与LED串110-N的亮度成比
例的幅度并且具有与通道102-N对应的频率和占空比的第N个PWM亮度信号。可以理解亮
度信号的幅度改变可以与不受控制的LED亮度改变成比例。回顾图1，光电检测器电路112可以是宽带光检测器件，该宽带光检测器件配置有跨越系统中的所有LED的全色谱的光学响应并且配置有跨调制频率f1、f2、…、fN的范围的相对“平坦”电频率响应。可以与LED串近邻定位光电检测器电路112以使检测器112能够接收和检测来自LED串的光并且减少
或者消除来自外部光源的干扰。诸如在LED光源中常用的光学半透明漫射体（diffuser）的光学半透明漫射体也可以用来减少或者消除来自外部光源的干扰。可以根据本公开内容使用的已知宽带光电检测器例如包括OSRAM Opto Semiconductors光电晶体管SFH3710、
Vishay光电二极管TEMT6200FX01和Vishay光电二极管TEMD6200FX01。光电检测器电路
112的输出114可以包括合成亮度信号，该合成亮度信号表示为与来自系统中的LED源的叠加的PWM亮度信号成比例地包括电信号。
控制系统中的所有LED串，光电检测器112可以被配置用于检测所有LED源的组合叠加的
PWM亮度信号。在图2B中描绘用于通道102-1的PWM亮度信号的例子。再次假设PWM信
号的50%占空比，亮度信号204用频率f1来调制并且可以根据通道102-1中的占空比从幅
度Wlight-1到零摆动。在这一例子中，Wlight-1可以与LED串110-1发射的平均通量成比
例。系统100中的每个其他LED串的PWM亮度信号可以具有与图2B中描绘的PWM亮度信号
相似的特征，并且系统100中的LED的总亮度信号是每个个别亮度信号的叠加，每个亮度信号具有它自己的唯一调制频率（并且一般具有它自己的唯一占空比）。叠加的PWM亮度信号因此可以包括具有与LED串110-1的亮度成比例的幅度并且具有与通道102-1对应的频率
和占空比的第一PWM亮度信号、具有与LED串110-2的亮度成比例的幅度并且具有与通道
102-2对应的频率和占空比的第二PWM亮度信号，并且直至具有与LED串110-N的亮度成比
例的幅度并且具有与通道102-N对应的频率和占空比的第N个PWM亮度信号。可以理解亮
度信号的幅度改变可以与不受控制的LED亮度改变成比例。回顾图1，光电检测器电路112可以是宽带光检测器件，该宽带光检测器件配置有跨越系统中的所有LED的全色谱的光学响应并且配置有跨调制频率f1、f2、…、fN的范围的相对“平坦”电频率响应。可以与LED串近邻定位光电检测器电路112以使检测器112能够接收和检测来自LED串的光并且减少
或者消除来自外部光源的干扰。诸如在LED光源中常用的光学半透明漫射体（diffuser）的光学半透明漫射体也可以用来减少或者消除来自外部光源的干扰。可以根据本公开内容使用的已知宽带光电检测器例如包括OSRAM Opto Semiconductors光电晶体管SFH3710、
Vishay光电二极管TEMT6200FX01和Vishay光电二极管TEMD6200FX01。光电检测器电路
112的输出114可以包括合成亮度信号，该合成亮度信号表示为与来自系统中的LED源的叠加的PWM亮度信号成比例地包括电信号。
[0011] LED控制电路118可以包括频率和幅度检测电路120以及误差处理器电路124。作为概述，控制器电路118可以被配置用于接收（如放大器116可以放大的）LED亮度信号
114并且检测在每个相应唯一调制频率的在LED亮度信号内叠加的每个相应PWM亮度信号
的幅度与占空比的乘积，下文将该乘积称为“脉冲面积”。控制器电路118也可以生成与脉冲面积成比例的信号（“脉冲面积信号”）并且比较脉冲面积信号与用户定义和/或预设的亮度值以生成与检测到的亮度与用户定义和/或预设的亮度值之间的差成比例的误差信
号。频率和幅度检测电路118可以包括多个物理和/或逻辑检测器电路120-1、120-2、…、
120-N。每个相应检测器电路120-1、120-2、…、120-N可以被配置用于在每个相应调制频率f1、f2、…、fN对信号114滤波并且检测在相应调制频率的每个相应信号的幅度。因此，作为例子，电路120-1可以被配置用于对传入LED亮度信号114（该LED亮度信号是叠加的
PWM亮度信号的合成信号）滤波以滤除除了具有（LED串110-1发射的）频率f1的PWM亮度
信号之外的所有信号。一旦从信号114中的信号集隔离适当的PWM亮度信号，电路120-1
就可以被配置用于检测在频率f1的PWM亮度信号的脉冲面积。电路120-2-120N中的每个
电路可以用相似方式被配置用于在它们的相应调制频率滤波和检测并且生成与PWM亮度
信号的相应脉冲面积成比例的脉冲面积信号122-2 - 122-N。
114并且检测在每个相应唯一调制频率的在LED亮度信号内叠加的每个相应PWM亮度信号
的幅度与占空比的乘积，下文将该乘积称为“脉冲面积”。控制器电路118也可以生成与脉冲面积成比例的信号（“脉冲面积信号”）并且比较脉冲面积信号与用户定义和/或预设的亮度值以生成与检测到的亮度与用户定义和/或预设的亮度值之间的差成比例的误差信
号。频率和幅度检测电路118可以包括多个物理和/或逻辑检测器电路120-1、120-2、…、
120-N。每个相应检测器电路120-1、120-2、…、120-N可以被配置用于在每个相应调制频率f1、f2、…、fN对信号114滤波并且检测在相应调制频率的每个相应信号的幅度。因此，作为例子，电路120-1可以被配置用于对传入LED亮度信号114（该LED亮度信号是叠加的
PWM亮度信号的合成信号）滤波以滤除除了具有（LED串110-1发射的）频率f1的PWM亮度
信号之外的所有信号。一旦从信号114中的信号集隔离适当的PWM亮度信号，电路120-1
就可以被配置用于检测在频率f1的PWM亮度信号的脉冲面积。电路120-2-120N中的每个
电路可以用相似方式被配置用于在它们的相应调制频率滤波和检测并且生成与PWM亮度
信号的相应脉冲面积成比例的脉冲面积信号122-2 - 122-N。
[0012] 图3是与本公开内容一致的频率和幅度检测电路120的一个示例性实施例的框图。在这一实施例中，电路120可以包括被配置用于数字化信号114的A/D转换器电路302。
可以例如关于数字信号中的所需分辨率来选择电路302的采样速率和位深度。为此，采样速率可以被选择用于避免混叠，即被选择成大于或者等于f1、f2、…、fN之中的最大调制频率的两倍。电路120也可以包括滤波器电路304。滤波器电路304可以被配置用于对信号
滤波以隔离在相应调制频率f1、f2、…、fN调制的每个相应PWM亮度信号。此外，滤波器电路304可以被配置用于对传入信号114滤波以减少或者消除信号114中的高频分量（例如
低通滤波技术）。可以使用例如包括傅里叶变换（FT）、快速傅里叶变换（FFT）、相敏检测方法等的已知滤波技术。
可以例如关于数字信号中的所需分辨率来选择电路302的采样速率和位深度。为此，采样速率可以被选择用于避免混叠，即被选择成大于或者等于f1、f2、…、fN之中的最大调制频率的两倍。电路120也可以包括滤波器电路304。滤波器电路304可以被配置用于对信号
滤波以隔离在相应调制频率f1、f2、…、fN调制的每个相应PWM亮度信号。此外，滤波器电路304可以被配置用于对传入信号114滤波以减少或者消除信号114中的高频分量（例如
低通滤波技术）。可以使用例如包括傅里叶变换（FT）、快速傅里叶变换（FFT）、相敏检测方法等的已知滤波技术。
[0013] 电路120也可以包括脉冲面积检测电路306。脉冲面积检测电路306可以被配置用于在每个相应调制频率f1、f2、…、fN和针对每个相应占空比检测每个相应PWM亮度信号的脉冲面积。脉冲面积检测电路306的输出可以包括与每个通道的相应脉冲面积成比
例、即与用于每个通道的每个PWM亮度信号的幅度与占空比的乘积成比例的多个脉冲面积信号122-1、122-2、…、122-N。图2C提供用于通道102-1的脉冲面积信号206的例子。在这一例子中，信号122-1一般是具有与用于通道102-1的PWM亮度信号的脉冲面积成比例
的幅度的DC信号。在这一例子中，信号122-1的幅度具有值S1，其中S1是LED串110-1发
射的光的幅度（通量）和通道102-1的占空比两者的函数。当然，来自系统中的其他通道的每个脉冲面积信号可以具有与图2C中描绘的特征相似的特征。脉冲面积信号的改变（即DC值S的改变）可以与对象LED串的不受控制的亮度改变成比例。
例、即与用于每个通道的每个PWM亮度信号的幅度与占空比的乘积成比例的多个脉冲面积信号122-1、122-2、…、122-N。图2C提供用于通道102-1的脉冲面积信号206的例子。在这一例子中，信号122-1一般是具有与用于通道102-1的PWM亮度信号的脉冲面积成比例
的幅度的DC信号。在这一例子中，信号122-1的幅度具有值S1，其中S1是LED串110-1发
射的光的幅度（通量）和通道102-1的占空比两者的函数。当然，来自系统中的其他通道的每个脉冲面积信号可以具有与图2C中描绘的特征相似的特征。脉冲面积信号的改变（即DC值S的改变）可以与对象LED串的不受控制的亮度改变成比例。
[0014] 尽管频率和幅度检测电路120的前文描述可以利用数字滤波和检测，但是在其他实施例中，电路120可以包括用于执行如上文描述的操作的硬接线电路。例如，可以使用已知的电子部件（晶体管、电阻器、电容器、放大器等）来形成滤波器电路，并且每个都可以被调谐用于在具体频率、例如f1、f2、…、fN滤波。类似地，可以使用硬接线电路来形成幅度检测电路和乘法器电路以执行如上文描述的操作。
[0015] 图4是与本公开内容一致的误差处理器电路124的一个示例性实施例的框图。在这一实施例中，电路124可以包括颜色坐标转换器电路402。电路402可以被配置用于将脉冲面积信号122-1、122-2、…、122-N的集合转换成在标准光度量方面定义光源的N个值的集合。例如：针对N=3，颜色坐标转换器402的输出可以是色度空间中的x、y点和单个照度值。已知的色度空间域的例子包括xyz、uvw、Luv Lab等，然而可以使用其他已知的或者以后开发的色度空间域。例如电路402可以与将RGB颜色空间定义成照度（“Y”）参数以及两个颜色坐标x和y的国际照明委员会（C.I.E）定义的颜色空间相符或者兼容，这两个颜色坐标x和y可以与已知色度图上的点相关。使用（x,y,Y）空间作为例子，电路402可以被
配置用于将信号122-1、122-2、…、122-N转换成x、y和Y坐标的单个集合以及上至N个总值的附加光度量，其中N大于或者等于3。通过用光度计或者相似仪器校准光源来创建的查找表404（LUT）（下文描述）可以是将信号122-1、122-2、…、122-N与选择的坐标空间相关的N×N数矩阵。因此，作为又一例子：针对N=4，电路402的输出可以是矢量（x,y,Y）和代表源的显色指数（CRI）的单个数，该CRI是公知的光度量。
配置用于将信号122-1、122-2、…、122-N转换成x、y和Y坐标的单个集合以及上至N个总值的附加光度量，其中N大于或者等于3。通过用光度计或者相似仪器校准光源来创建的查找表404（LUT）（下文描述）可以是将信号122-1、122-2、…、122-N与选择的坐标空间相关的N×N数矩阵。因此，作为又一例子：针对N=4，电路402的输出可以是矢量（x,y,Y）和代表源的显色指数（CRI）的单个数，该CRI是公知的光度量。
[0016] 比较器电路406可以被配置用于比较来自电路402的空间坐标与用户定义和/或编程的值410的集合。值410可以代表LED串的目标或者所需总亮度和/或颜色（温度）。
继续上文给出的N=3例子，比较器406可以被配置用于比较检测到的信号的（x,y,Y）数据点与预设和/或用户定义的值410的（x,y,Y）数据点。比较器406的输出可以是选择的
（x,y,Y）空间中的误差信号412-1、412-2、412-3的集合。因此，例如误差信号412-1可以包括如下值，该值代表源的测量的x色度值x与预设和/或用户可定义的值410之间的差。
类似地，可以针对y和Y坐标生成误差信号412-2和412-3。
继续上文给出的N=3例子，比较器406可以被配置用于比较检测到的信号的（x,y,Y）数据点与预设和/或用户定义的值410的（x,y,Y）数据点。比较器406的输出可以是选择的
（x,y,Y）空间中的误差信号412-1、412-2、412-3的集合。因此，例如误差信号412-1可以包括如下值，该值代表源的测量的x色度值x与预设和/或用户可定义的值410之间的差。
类似地，可以针对y和Y坐标生成误差信号412-2和412-3。
[0017] 尽管误差信号412-1、412-2、…、412-N可以代表用于光源的目标与实际设置点之间的差，但是可以将这些信号转换回PWM电路可使用的信号形式。为此，误差处理器电路124也可以包括误差信号到占空比控制信号转换器电路408。电路408可以被配置用于接
收选择的空间坐标中的误差信号412-1、412-2、…、412-N并且将那些信号转换成相应PWM电路104-1、104-2、…、104-N可使用的形式的相应控制信号126-1、126-2、…、126-N。为此，电路124可以包括第二LUT 412，电路408可以使用该第二LUT 412以将选择的色度空
间中的误差信号相关到DC值。在一个实施例中，LUT 412可以包括与LUT 404相同的信
息，但是以逆方式被表示以使电路408能够基于输入确定DC值（即LUT 412可以是LUT 402的逆。因此，控制信号126-1、126-2、…、126-N可以是具有如下值的DC信号，这些值基于比较器电路406检测到的误差。在操作中，控制信号126-1、126-2、…、126-N可以控制相应PWM电路104-1、104-2、…、104-N以与每个光度量中的检测到的误差成比例地调整相应占空比。可以与本申请一起利用的误差处理器电路的一个例子是Microchip Technology Inc.制造的并且在Microchip Technology Inc.公布的Microchip Application Note AN
1257中描述的PIC24F MCU微处理器族。
收选择的空间坐标中的误差信号412-1、412-2、…、412-N并且将那些信号转换成相应PWM电路104-1、104-2、…、104-N可使用的形式的相应控制信号126-1、126-2、…、126-N。为此，电路124可以包括第二LUT 412，电路408可以使用该第二LUT 412以将选择的色度空
间中的误差信号相关到DC值。在一个实施例中，LUT 412可以包括与LUT 404相同的信
息，但是以逆方式被表示以使电路408能够基于输入确定DC值（即LUT 412可以是LUT 402的逆。因此，控制信号126-1、126-2、…、126-N可以是具有如下值的DC信号，这些值基于比较器电路406检测到的误差。在操作中，控制信号126-1、126-2、…、126-N可以控制相应PWM电路104-1、104-2、…、104-N以与每个光度量中的检测到的误差成比例地调整相应占空比。可以与本申请一起利用的误差处理器电路的一个例子是Microchip Technology Inc.制造的并且在Microchip Technology Inc.公布的Microchip Application Note AN
1257中描述的PIC24F MCU微处理器族。
[0018] 如这里描述的具有反馈性质的光源的校准是出于生成图4中的LUT 404和LUT412的目的。LUT将光源的N个脉冲面积信号122-1、122-2、…、122-N映射到N个标准光
度量。N个光度量可以包括x、y色度、Y照度、CRI、相关色温（CCT）等。校准以选择性地激活光源中每个颜色以排除所有其他颜色进行。可以在100%照度水平激活每个颜色。可以
使用被校准用于测量每个LED串1、2、…、N的光度性质的仪器，例如光度计，并且该仪器产生每个具有N个值（s1、s2、…、sN）的N个矢量。N个矢量然后用来创建定义LUT的N×N矩阵。例如并且针对情况N=3，Microchip Technology Inc.公布的Microchip Application Note AN1257详细描述这一类型的校准过程。通常，校准在安装LED串或者改变一个或多个串时出现。
度量。N个光度量可以包括x、y色度、Y照度、CRI、相关色温（CCT）等。校准以选择性地激活光源中每个颜色以排除所有其他颜色进行。可以在100%照度水平激活每个颜色。可以
使用被校准用于测量每个LED串1、2、…、N的光度性质的仪器，例如光度计，并且该仪器产生每个具有N个值（s1、s2、…、sN）的N个矢量。N个矢量然后用来创建定义LUT的N×N矩阵。例如并且针对情况N=3，Microchip Technology Inc.公布的Microchip Application Note AN1257详细描述这一类型的校准过程。通常，校准在安装LED串或者改变一个或多个串时出现。
[0019] 图5是与本公开内容一致的一个示例性方法的流程框图500。根据这一实施例的方法可以包括选择用于多个LED通道中的每个LED通道的唯一调制频率502。每个唯一调
制频率可以被选择用于减少或者消除每个通道上的闪烁并且减少或者消除在通道之间的
跳动效果。操作504可以包括用相应唯一调制频率所调制的电流驱动相应LED通道。每个
调制的电流信号可以具有用于向LED通道递送可控电流的相应占空比。操作也可以包括检测LED通道的合成光度信号，该合成信号包括作为相应调制频率的函数的、每个LED通道的叠加的光度信号506。因此，在一个实施例中，可以同时检测每个LED通道的亮度信号。
制频率可以被选择用于减少或者消除每个通道上的闪烁并且减少或者消除在通道之间的
跳动效果。操作504可以包括用相应唯一调制频率所调制的电流驱动相应LED通道。每个
调制的电流信号可以具有用于向LED通道递送可控电流的相应占空比。操作也可以包括检测LED通道的合成光度信号，该合成信号包括作为相应调制频率的函数的、每个LED通道的叠加的光度信号506。因此，在一个实施例中，可以同时检测每个LED通道的亮度信号。
[0020] 根据这一实施例的方法的操作也可以包括针对每个通道确定在调制频率的光度信号的脉冲面积508。脉冲面积与光度信号的幅度乘以光度信号的占空比的乘积成比例。
针对每个通道，该方法也可以包括生成与脉冲面积成比例的脉冲面积信号510。根据这一实施例的操作也可以包括针对每个通道通过比较脉冲面积信号与预定值来生成误差信号
512。预定值可以例如是预设或者用户可编程的亮度和/或颜色值。误差信号可以代表脉
冲面积信号与预定值之间的差。这一实施例的操作也可以包括基于相应误差信号调整相应调制频率的占空比514。这一操作可以包括控制PWM信号生成器以基于误差信号控制PWM
信号的占空比。在这一实施例中，该方法可以通过继续504的操作来实现对LED通道的连
续和同时反馈控制。
针对每个通道，该方法也可以包括生成与脉冲面积成比例的脉冲面积信号510。根据这一实施例的操作也可以包括针对每个通道通过比较脉冲面积信号与预定值来生成误差信号
512。预定值可以例如是预设或者用户可编程的亮度和/或颜色值。误差信号可以代表脉
冲面积信号与预定值之间的差。这一实施例的操作也可以包括基于相应误差信号调整相应调制频率的占空比514。这一操作可以包括控制PWM信号生成器以基于误差信号控制PWM
信号的占空比。在这一实施例中，该方法可以通过继续504的操作来实现对LED通道的连
续和同时反馈控制。
[0021] 尽管图5描绘根据一个实施例的示例性操作，但是将理解本公开内容的其他实施例可以包括图5中描绘的操作和/或这里描述的附加操作的子组合。因此，这里呈现的权利要求可以涉及在一副或者多幅图中描绘的部件和/或操作的全部或者部分。此外，除非另有明示，未要求图5中描绘的或者这里别处描述的操作需要以呈现的顺序出现。
[0022] 在另一实施例中，本公开内容可以以以下的系统和方法（图6-9）为特征，该系统和方法用于使用至少两个调制频率（例如一个或多个标称调制频率和探测调制频率）来检测多个LED串中的每个LED串的光强度并且补偿不受控制的亮度改变。图6的系统包括多个（N个）LED通道602-1、602-2、…、602-N、光电检测器614以及被配置用于选择和调整LED通道之一的亮度的发光二极管（LED）控制器618。
[0023] 通过概述，LED控制器618包括通道选择电路632、检测电路620和误差处理器电路624。通道选择电路632被配置用于在标称调制频率fnom驱动N个LED通道602-1、
602-2、…、602-N中的N-1个LED通道并且在探测调制频率fp驱动N个LED通道602-1、
602-2、…、602-N中的选择的一个LED通道。检测电路620被配置用于从单个光电检测器
614接收与来自N个LED通道602-1、602-2、…、602-N的多个亮度信号对应的合成亮度信
号614。检测电路620还被配置用于对合成亮度信号614滤波并且生成与在探测调制频率
fp的选择的LED通道的亮度对应的选择的亮度信号622。误差处理器电路624被配置用于
比较选择的亮度信号622与用户定义和/或预设的光度量并且生成用于调整选择的LED通
道602的亮度的控制信号626-1、626-2、…、626-N。可以（例如依次）选择每个LED通道
602-1、602-2、…、602-N以便生成用于每个LED通道602-1、602-2、…、602-N的控制信号。
有利地，使用两个调制频率（标称和探测）可以导致比较而言更简单的电路并且还可以导致对在多个频率之间的干扰和/或跳动的减少的易感性。
602-2、…、602-N中的N-1个LED通道并且在探测调制频率fp驱动N个LED通道602-1、
602-2、…、602-N中的选择的一个LED通道。检测电路620被配置用于从单个光电检测器
614接收与来自N个LED通道602-1、602-2、…、602-N的多个亮度信号对应的合成亮度信
号614。检测电路620还被配置用于对合成亮度信号614滤波并且生成与在探测调制频率
fp的选择的LED通道的亮度对应的选择的亮度信号622。误差处理器电路624被配置用于
比较选择的亮度信号622与用户定义和/或预设的光度量并且生成用于调整选择的LED通
道602的亮度的控制信号626-1、626-2、…、626-N。可以（例如依次）选择每个LED通道
602-1、602-2、…、602-N以便生成用于每个LED通道602-1、602-2、…、602-N的控制信号。
有利地，使用两个调制频率（标称和探测）可以导致比较而言更简单的电路并且还可以导致对在多个频率之间的干扰和/或跳动的减少的易感性。
[0024] 根据一个示例性实施例，每个相应LED通道602-1、602-2、…、602-N可以包括LED串610-1、610-2、…、610-N、驱动器电路606-1、606-2、…、606-N和调制电路（例如脉宽调制（PWM）电路）604-1、604-2、…、604-N。LED串610-1、610-2、…、610-N可以包括一个或多个（例如多个）LED。LED串610-1、610-2、…、610-N中的一个或多个LED串可以如这里描述的那样在不同波长发射光。驱动器电路606-1、606-2、…、606-N可以被配置用于向每个相应LED串610-1、610-2、…、610-N供应电流。如这里讨论的那样，可以通过向驱动器电路606-1、606-2、…、606-N提供的相应占空比和/或调整驱动器电路606-1、606-2、…、606-N提供的电流的幅度来调整向每个相应LED串610-1、610-2、…、610-N提供的电流。
[0025] 每个PWM电路604-1、604-2、…、604-N可以被配置用于如这里描述的那样生成相应PWM信号并且（可选地）基于控制信号626-1、626-2、…、626-N设置相应PWM信号的相应占空比。PWM电路604-1、604-2、…、604-N生成的PWM信号具有可以包括标称调制频率（fnom）或者探测调制频率（fp）的调制频率。标称调制频率fnom和探测调制频率fp可以被选择成大到足以减少或者消除例如数十万到数万Hz（例如但不限于100kHz以上）级的可感知闪烁。
[0026] 光电检测器电路612可以被配置用于生成与来自LED通道602-1、602-2、…、602-N中的所有LED通道的多个亮度信号对应的合成LED亮度信号614。合成LED亮度信号614可以包括叠加的选择的亮度信号（即与在fp调制的LED通道602对应的亮度信号）和未选
择的亮度信号（即与在fnom调制的N-1个LED通道610对应的亮度信号）。
择的亮度信号（即与在fnom调制的N-1个LED通道610对应的亮度信号）。
[0027] LED控制器电路618可以包括检测电路620、通道选择电路632和误差处理器624。具体而言，检测电路620被配置用于如这里说明的那样接收（如放大器616可以放大的）合成LED亮度信号614、滤除来自未选择的LED串的贡献（即通过探测调制频率fp并且停止
（衰减）标称调制频率fnom）并且确定与在LED亮度信号内叠加的选择的亮度信号对应的幅度与占空比的乘积（下文称为“脉冲面积”）。可以理解脉冲面积可以包括诸如但不限于均方根（RMS）（诸如频率选择性RMS）的度量。
（衰减）标称调制频率fnom）并且确定与在LED亮度信号内叠加的选择的亮度信号对应的幅度与占空比的乘积（下文称为“脉冲面积”）。可以理解脉冲面积可以包括诸如但不限于均方根（RMS）（诸如频率选择性RMS）的度量。
[0028] 通道选择电路632被配置用于（例如以预定义的间隔依次）选择将在探测调制频率fp调制的多个、即N个LED串610-1、610-2、…、610-N中的哪个LED串用于确定关联控制信号626（该关联控制信号可以用来控制选择的LED通道的占空比和/或调整驱动器电路
606-1、606-2、…、606-N提供的电流的幅度）。例如，通道选择电路632可以被配置用于向PWM电路604-1、604-2、…、604-N中的每个PWM电路提供具有两个可能状态（例如高和低）的输出信号650-1、650-2、…、650-N。为了选择用于探测的特定LED通道602-1、602-2、…、
602-N，通道选择电路632可以向N-1个未选择的PWM通道604中的每个未选择的PWM通道
604提供高输出信号650并且向选择的PWM电路604提供低输出信号650。
606-1、606-2、…、606-N提供的电流的幅度）。例如，通道选择电路632可以被配置用于向PWM电路604-1、604-2、…、604-N中的每个PWM电路提供具有两个可能状态（例如高和低）的输出信号650-1、650-2、…、650-N。为了选择用于探测的特定LED通道602-1、602-2、…、
602-N，通道选择电路632可以向N-1个未选择的PWM通道604中的每个未选择的PWM通道
604提供高输出信号650并且向选择的PWM电路604提供低输出信号650。
[0029] 通道选择电路632可以通过控制输出信号650-1、650-2、…、650-N的值来轮流选择每个PWM电路604-1、604-1、…、604-N。当然，可以利用其他技术用于选择用于检测亮度的PWM电路604。每个PWM电路604-1、604-1、…、604-N然后可以被配置用于响应于通道选择电路信号650调整它的关联调制频率。与未选择的通道对应的PWM电路604可以被配
置用于在标称调制频率fnom提供输出，并且与选择的通道对应的PWM电路604可以被配置
用于在探测调制频率fp提供输出。通道选择电路632也可以被配置用于向误差处理器624
提供与选择的LED通道602-1、602-2、…、602-N对应的标识符630。
置用于在标称调制频率fnom提供输出，并且与选择的通道对应的PWM电路604可以被配置
用于在探测调制频率fp提供输出。通道选择电路632也可以被配置用于向误差处理器624
提供与选择的LED通道602-1、602-2、…、602-N对应的标识符630。
[0030] 误差处理器624可以被配置用于接收并处理来自检测电路620的与LED通道602-1、602-2、…、602-N对应的脉冲面积并且生成用于调整LED串610-1、610-2、…、610-N的亮度的控制信号626-1、626-2、…、626-N。控制器电路618可以如上文说明的那样存储用于多个LED通道602-1、602-2、…、602-N中的每个LED通道的误差信号。控制信号626-1、
626-2、…、626-N可以用来如这里描述的那样控制PWM电路604-1、604-2、…、604-N提供的占空比。替代地（或者附加地），控制信号626-1、626-2、…、626-N可以用来控制驱动器电路606-1、606-2、…、606-N生成的电流（例如电流的幅度）。尽管可以同时控制LED串
610-1、610-2、…、610-N，但是每个相应误差信号可以例如由LED控制器电路618依次确定和存储。
626-2、…、626-N可以用来如这里描述的那样控制PWM电路604-1、604-2、…、604-N提供的占空比。替代地（或者附加地），控制信号626-1、626-2、…、626-N可以用来控制驱动器电路606-1、606-2、…、606-N生成的电流（例如电流的幅度）。尽管可以同时控制LED串
610-1、610-2、…、610-N，但是每个相应误差信号可以例如由LED控制器电路618依次确定和存储。
[0031] 现在转向图7A和7B，大体上图示了用于基于（来自光电检测器612的）合成LED亮度信号614确定脉冲面积的检测电路620a、620b的两个示例性实施例。具体而言，图7A的检测电路620a包括被配置用于数字化接收的合成LED亮度信号614的数字转换器A/D
702a。数字化的LED信号包括来自未选择的LED串（即在标称调制频率fnom调制的LED 610串）和选择的LED串（即在探测调制频率fp调制的LED串610）的贡献。滤波器704a被配
置用于滤除来自未选择的LED串610的贡献。换而言之，滤波器704a被配置用于允许与在
探测调制频率fp调制的LED串610对应的亮度信号通过而又停止（衰减）与在标称调制频
率fnom调制的LED 610串对应的亮度信号。滤波器704a可以如这里描述的那样是数字滤波器。滤波器704a可以是低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器或者高通滤波器。例如，如果探测频率fp大于标称频率fnom，则滤波器704a可以是带通或者高通滤波器。然后可以向脉冲面积检测器706提供包括来自选择的LED通道的贡献的、滤波和数字化的LED信号。脉
冲面积检测器706被配置用于如这里描述的那样确定脉冲面积622。滤波和数字化的LED
信号的调制频率对应于探测频率fp。然后可以向误差处理器电路624提供脉冲面积622。
702a。数字化的LED信号包括来自未选择的LED串（即在标称调制频率fnom调制的LED 610串）和选择的LED串（即在探测调制频率fp调制的LED串610）的贡献。滤波器704a被配
置用于滤除来自未选择的LED串610的贡献。换而言之，滤波器704a被配置用于允许与在
探测调制频率fp调制的LED串610对应的亮度信号通过而又停止（衰减）与在标称调制频
率fnom调制的LED 610串对应的亮度信号。滤波器704a可以如这里描述的那样是数字滤波器。滤波器704a可以是低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器或者高通滤波器。例如，如果探测频率fp大于标称频率fnom，则滤波器704a可以是带通或者高通滤波器。然后可以向脉冲面积检测器706提供包括来自选择的LED通道的贡献的、滤波和数字化的LED信号。脉
冲面积检测器706被配置用于如这里描述的那样确定脉冲面积622。滤波和数字化的LED
信号的调制频率对应于探测频率fp。然后可以向误差处理器电路624提供脉冲面积622。
[0032] 图7B的检测电路620b包括被配置用于对合成LED信号614滤波的滤波器704b。与滤波器704a相似，滤波器704b被配置用于允许与在探测调制频率fp调制的LED串610
对应的亮度信号通过而停止（衰减）与在标称调制频率fnom调制的LED 串610对应的亮度信号。滤波器704b可以是低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器或者高通滤波器。滤波器
704b可以是模拟滤波器并且可以包括无源元件（例如一个或多个电阻器、电容器和/或电感器）以及有源元件（例如一个或多个晶体管和/或运算放大器）。包括来自选择的LED串
610的贡献的、经滤波的LED信号然后由模数转换器A/D 702b数字化。然后可以向脉冲面
积检测器706提供滤波和数字化的LED信号。脉冲面积检测器706被配置用于如这里描述
的那样确定脉冲面积622。滤波和数字化的LED信号的调制频率对应于探测频率fp。然后
可以向误差处理器电路624提供脉冲面积622。
对应的亮度信号通过而停止（衰减）与在标称调制频率fnom调制的LED 串610对应的亮度信号。滤波器704b可以是低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器或者高通滤波器。滤波器
704b可以是模拟滤波器并且可以包括无源元件（例如一个或多个电阻器、电容器和/或电感器）以及有源元件（例如一个或多个晶体管和/或运算放大器）。包括来自选择的LED串
610的贡献的、经滤波的LED信号然后由模数转换器A/D 702b数字化。然后可以向脉冲面
积检测器706提供滤波和数字化的LED信号。脉冲面积检测器706被配置用于如这里描述
的那样确定脉冲面积622。滤波和数字化的LED信号的调制频率对应于探测频率fp。然后
可以向误差处理器电路624提供脉冲面积622。
[0033] 现在参照图8，大体上图示了误差处理器电路624的一个示例性实施例。图8的误差处理电路624如这里描述的那样与图4的误差处理电路124相似。不同在于误差处理
电路624被配置用于接收与选择的LED通道（即在fp调制的LED通道610）对应的脉冲面
积信号622，而误差处理电路124被配置用于接收与多个LED通道110-1、110-2、…、110-N对应的脉冲面积信号122-1、122-2、…、122-N。因而，误差处理电路624可以被配置用于依次（即一次一个LED通道）接收和处理与LED通道610对应的脉冲面积。
电路624被配置用于接收与选择的LED通道（即在fp调制的LED通道610）对应的脉冲面
积信号622，而误差处理电路124被配置用于接收与多个LED通道110-1、110-2、…、110-N对应的脉冲面积信号122-1、122-2、…、122-N。因而，误差处理电路624可以被配置用于依次（即一次一个LED通道）接收和处理与LED通道610对应的脉冲面积。
[0034] 颜色坐标转换器电路802可以被配置用于如这里描述的那样例如使用LUT 804将来自检测电路620的脉冲面积信号622转换成在标准光度量方面定义光源的值。比较器电
路806可以被配置用于比较颜色坐标转换器电路802的输出与用户定义和/或可编程的值
810的集合并且生成误差信号作为输出。值810可以代表LED串的目标或者所需总亮度和
/或颜色（温度）。存储814可以被配置用于在每个LED通道610被选择用于检测时顺序接
收比较器电路806的输出（误差信号）并且在标识符630定义的位置存储比较器电路806的每个误差信号。然后可以向（可以与图4中的电路408大体上对应的）误差信号到占空比控制信号转换器电路808提供存储814中存储的多个误差信号。电路808然后如这里描述的
那样使用LUT 812来依次生成用于调整LED串610-1、610-2、…、610-N的亮度的控制信号
626-1、626-2、…、626-N。
路806可以被配置用于比较颜色坐标转换器电路802的输出与用户定义和/或可编程的值
810的集合并且生成误差信号作为输出。值810可以代表LED串的目标或者所需总亮度和
/或颜色（温度）。存储814可以被配置用于在每个LED通道610被选择用于检测时顺序接
收比较器电路806的输出（误差信号）并且在标识符630定义的位置存储比较器电路806的每个误差信号。然后可以向（可以与图4中的电路408大体上对应的）误差信号到占空比控制信号转换器电路808提供存储814中存储的多个误差信号。电路808然后如这里描述的
那样使用LUT 812来依次生成用于调整LED串610-1、610-2、…、610-N的亮度的控制信号
626-1、626-2、…、626-N。
[0035] 图9是与本公开内容一致的另一示例性方法的框图900。根据这一实施例的方法可以包括选择用于检测每个相应LED通道的光度的扫描间隔（sweep interval）902。扫描间隔对应于在检测多个LED通道的亮度之间的时间，使得可以调整用于每个相应通道的占空比以补偿任何检测到的亮度改变。根据情形，扫描间隔可以对应于用于多个LED通道的检测序列的持续时间，或者扫描间隔可以比这一持续时间更长。扫描间隔可以被预定义和/或可以是可调整的。
[0036] 操作904可以包括用标称调制频率fnom所调制的并且具有相应占空比的电流驱动每个相应LED通道。如果无选择的通道，则多个LED通道的每个可以在标称调制频率fnom被驱动。每个相应LED可以具有对应占空比。如这里描述的那样，可以响应于检测每个LED通道的光度而已经调整用于该LED通道的对应占空比。操作906可以包括选择用于检测光
度的LED通道。可以在操作908将选择的LED通道的调制频率设置成探测频率fp。可以在
操作910检测选择的LED通道的光度信号。可以在操作912确定选择的LED通道的光度信
号的脉冲面积。脉冲面积基于幅度乘以占空比的乘积（例如与该乘积成比例）。可以在操作
914针对选择的LED通道生成基于脉冲面积的脉冲面积信号。操作916可以包括通过比较
用于选择的LED通道的脉冲面积与预定值来生成误差信号。可以在操作918基于误差信号
调整选择的通道的占空比。可以在操作920将选择的LED通道的调制频率设置成标称频率
fnom。可以针对多个LED通道中的每个剩余相应ELD通道重复操作906至920。在每个扫描
间隔结束时，可以针对多个LED通道中的每个相应LED通道执行操作906至920。在这一实
施例中，该方法可以用在依赖于扫描间隔的间隔确定的误差信号实现对LED通道的连续反馈控制。
度的LED通道。可以在操作908将选择的LED通道的调制频率设置成探测频率fp。可以在
操作910检测选择的LED通道的光度信号。可以在操作912确定选择的LED通道的光度信
号的脉冲面积。脉冲面积基于幅度乘以占空比的乘积（例如与该乘积成比例）。可以在操作
914针对选择的LED通道生成基于脉冲面积的脉冲面积信号。操作916可以包括通过比较
用于选择的LED通道的脉冲面积与预定值来生成误差信号。可以在操作918基于误差信号
调整选择的通道的占空比。可以在操作920将选择的LED通道的调制频率设置成标称频率
fnom。可以针对多个LED通道中的每个剩余相应ELD通道重复操作906至920。在每个扫描
间隔结束时，可以针对多个LED通道中的每个相应LED通道执行操作906至920。在这一实
施例中，该方法可以用在依赖于扫描间隔的间隔确定的误差信号实现对LED通道的连续反馈控制。
[0037] 尽管图9描绘了根据一个实施例的示例性操作，但是将理解本公开内容的其他实施例可以包括图9中描绘的操作和/或这里描述的附加操作的子组合。因此，这里呈现的权利要求可以涉及在一副或者多幅图中描绘的部件和/或操作的全部或者部分。此外，除非另有明示，未要求图9中描绘的或者这里别处描述的操作需要以呈现的顺序出现。
[0038] 此外，尽管示例性实施例已经描述使用PWM信号来调制LED光串，但是本领域普通技术人员将认识到可以使用包括但不限于正弦波、非正弦波（例如但不限于锯齿或者三角波）等的其他周期性波形来调制LED光串。例如PWM电路604可以由诸如但不限于谐波振荡器和/或松弛振荡器这样的振荡器替换。
[0039] 另外，尽管示例实施例已经描述被配置用于生成与LED串610的输出的亮度成比例的亮度信号614的光电检测器612，但是可以理解亮度信号614可以是非线性响应。控
制器618可以被配置用于将非线性亮度信号614与（一个或多个）已知的响应曲线相关。另外，在许多应用中，非线性亮度信号614可以针对在设置的点周围的小偏离视为线性（例如参见级数展开技术，诸如但不限于泰勒级数函数等）。
制器618可以被配置用于将非线性亮度信号614与（一个或多个）已知的响应曲线相关。另外，在许多应用中，非线性亮度信号614可以针对在设置的点周围的小偏离视为线性（例如参见级数展开技术，诸如但不限于泰勒级数函数等）。
[0040] 如在这里的任何实施例中所用的那样，“电路”可以例如单独或者以任何组合包括存储可编程电路执行的指令的硬接线电路、可编程电路、状态机电路和/或固件。在至少一个实施例中，控制器618、光电检测器612、PWM电路604和/或驱动器电路606可以共同或者个别包括一个或多个集成电路。“集成电路”可以是数字、模拟或者混合信号半导体器件和/或微电子器件，诸如但不限于半导体集成电路芯片。
[0041] 可以使用一个或多个处理器和/或其他可编程器件来实施这里描述的方法的实施例。为此，可以在有形计算机可读介质上实施这里描述的操作，该有形计算机可读介质具有在其上存储的指令，这些指令在由一个或多个处理器执行时执行操作。因此，例如控制器118可以包括用于（例如在固件或者软件中）存储指令的存储介质（未示出），这些指令用于执行这里描述的操作。存储介质可以包括任何类型的有形介质，例如包括软盘、光盘、压缩盘只读存储器（CD-ROM）、可重写压缩盘（CD-RW）和磁光盘的任何类型的盘、半导体器件如只读存储器（ROM）、随机访问存储器（RAM）如动态和静态RAM、可擦除可编程只读存储器（EPROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）、闪存、磁卡或者光学卡或者适合于存储电子指令的任何类型的介质。
[0042] 除非另有具体明示，诸如“操作”、“处理”、“计算”、“核算”、“比较”、“生成”、“确定”等术语可以指代处理系统、硬接线电子器件或者电子计算设备或者装置的动作和/或过程，这些动作和/或过程将例如寄存器和/或存储器内的表示为物理量、诸如电子量的数据操纵和/或变换成寄存器和/或存储器内的相似地表示为物理量的其他数据。
[0043] 因此，在一个实施例中，本公开内容提供一种包括通道选择电路、检测电路和误差处理器电路的LED控制器。通道选择电路被配置用于在标称调制频率驱动多个（N个）LED通道中的N-1个LED通道并且在探测调制频率依次驱动N个LED通道中的选择的一个LED通道。检测电路被配置用于接收与来自N个LED通道的亮度信号对应的合成亮度信号。检
测电路还被配置用于对合成亮度信号滤波并且生成与在探测调制频率的选择的LED通道
的亮度对应的选择的亮度信号。误差处理器电路被配置用于比较选择的亮度信号与用户定义和/或预设的光度量并且生成用于调整选择的LED通道的亮度的控制信号。
测电路还被配置用于对合成亮度信号滤波并且生成与在探测调制频率的选择的LED通道
的亮度对应的选择的亮度信号。误差处理器电路被配置用于比较选择的亮度信号与用户定义和/或预设的光度量并且生成用于调整选择的LED通道的亮度的控制信号。
[0044] 在另一实施例中，本公开内容提供一种用于控制多个（N个）LED通道的方法。该方法包括：在标称调制频率驱动N个LED通道中的N-1个LED通道；在探测调制频率依次驱动N个LED通道中的选择的一个LED通道；接收与来自N个LED通道的亮度信号对应的合
成LED亮度信号；对合成亮度信号滤波并且生成与在探测调制频率的选择的LED通道的亮
度对应的选择的亮度信号；并且基于选择的亮度信号与用户定义和/或预设的光度量的比较来生成用于调整选择的LED通道的亮度的控制信号。
成LED亮度信号；对合成亮度信号滤波并且生成与在探测调制频率的选择的LED通道的亮
度对应的选择的亮度信号；并且基于选择的亮度信号与用户定义和/或预设的光度量的比较来生成用于调整选择的LED通道的亮度的控制信号。
[0045] 在另一实施例中，本公开内容提供一种包括至少一个存储介质的装置，至少一个存储介质具有个别或者以组合在其上存储的指令。指令在由至少一个处理器执行时造成以下操作：在标称调制频率驱动多个（N个）LED通道中的N-1个LED通道；在探测调制频率依次驱动N个LED通道中的选择的一个LED通道；接收与来自N个LED通道的亮度信号对应的合成LED亮度信号；对合成亮度信号滤波并且生成与在探测调制频率的选择的LED通道
的亮度对应的选择的亮度信号；并且基于选择的亮度信号与用户定义和/或预设的光度量的比较来生成用于调整选择的LED通道的亮度的控制信号。
的亮度对应的选择的亮度信号；并且基于选择的亮度信号与用户定义和/或预设的光度量的比较来生成用于调整选择的LED通道的亮度的控制信号。
[0046] 在又一实施例中，本公开内容提供一种包括多个（N个）发光二极管（LED）通道、光电检测器电路和LED控制器的系统。LED通道中的每个LED通道包括具有至少一个LED的LED串、被配置用于在探测调制频率或者标称调制频率生成调制信号的调制电路以及被配置用于向N个LED串提供电流的驱动器电路。光电检测器电路被配置用于生成与来自N个
LED通道的亮度信号对应的合成LED亮度信号。LED控制器包括通道选择电路、检测电路和误差处理器电路。通道选择电路被配置用于在标称调制频率驱动N-1个LED通道并且在探
测调制频率依次驱动N个LED通道中的选择的一个LED通道。检测电路被配置用于对合成
亮度信号滤波并且生成与在探测调制频率的选择的LED通道的亮度对应的选择的亮度信
号。误差处理器电路被配置用于比较选择的亮度信号与用户定义和/或预设的光度量并且生成用于调整选择的LED通道的亮度的控制信号。
LED通道的亮度信号对应的合成LED亮度信号。LED控制器包括通道选择电路、检测电路和误差处理器电路。通道选择电路被配置用于在标称调制频率驱动N-1个LED通道并且在探
测调制频率依次驱动N个LED通道中的选择的一个LED通道。检测电路被配置用于对合成
亮度信号滤波并且生成与在探测调制频率的选择的LED通道的亮度对应的选择的亮度信
号。误差处理器电路被配置用于比较选择的亮度信号与用户定义和/或预设的光度量并且生成用于调整选择的LED通道的亮度的控制信号。
[0047] 在另一实施例中，提供一种发光二极管（LED）控制器。LED控制器包括：检测电路，被配置用于接收具有多个叠加的PWM亮度信号的LED亮度信号，每个PWM亮度信号具有占空比和唯一调制频率，每个PWM亮度信号与相应LED通道的亮度成比例；检测电路还被配置用于确定用于每个相应PWM亮度信号的脉冲面积，脉冲面积与在每个相应唯一频率的每个相应PWM亮度信号的幅度与占空比的乘积成比例；检测电路还被配置用于生成与相应脉冲面积成比例的相应脉冲面积信号；以及误差处理器电路，被配置用于比较相应脉冲面积信号与用户定义和/或预设的光度量并且生成与相应脉冲面积信号与用户定义和/或预设的
光度量之间的差成比例的相应误差信号。
光度量之间的差成比例的相应误差信号。
[0048] 在一个有关实施例中，误差处理电路还可以被配置用于基于相应误差信号生成相应控制信号，并且控制信号可以被配置用于控制相应LED通道中的相应唯一调制频率的相应占空比。在另一有关实施例中，每个唯一调制频率可以被选择成至少500赫兹，并且每个唯一频率可以被选择成与其他唯一频率相差至少200赫兹。在又一有关实施例中，误差处理电路还被配置用于将脉冲面积信号转换成光度量，并且其中误差处理电路还被配置用于比较脉冲面积信号的参数与用户定义和/或预设的光度量的对应参数。在又一有关实施例中，检测器电路还可以被配置用于对在每个唯一频率的LED亮度信号滤波以同时隔离每个PWM亮度信号。在又一有关实施例中，控制器可以包括被配置用于从多个LED通道中的每个LED通道接收PWM亮度信号并且输出与LED亮度信号成比例的信号的宽带光电检测器电路，并且光电检测器电路还可以被配置用于具有跨唯一调制频率范围的相对平坦频率响应。
[0049] 在另一实施例中，提供一种方法。该方法包括：接收具有多个叠加的PWM亮度信号的LED亮度信号，每个PWM亮度信号具有占空比和唯一调制频率，每个PWM亮度信号与相应LED通道的亮度成比例；确定在每个相应唯一频率的每个PWM亮度信号的脉冲面积，脉冲面积与在每个相应唯一频率的每个相应PWM亮度信号的幅度与占空比的乘积成比例；生成与相应脉冲面积成比例的相应脉冲面积信号；并且比较相应脉冲面积信号与用户定义和/或预设的光度量并且生成与相应脉冲面积信号与用户定义和/或预设的光度量之间的差成比例的相应误差信号。
[0050] 在一个有关实施例中，该方法还可以包括：选择每个唯一调制频率以至少为500赫兹，并且选择每个唯一频率以与其他唯一频率相差至少200赫兹。在另一有关实施例中，该方法还可以包括：基于相应误差信号生成相应控制信号，控制信号被配置用于控制相应LED通道中的相应唯一调制频率的相应占空比。在又一有关实施例中，该方法还可以包括：将脉冲面积信号转换成光度量；并且比较脉冲面积信号的参数与用户定义和/或预设的光度量的对应参数。在又一有关实施例中，该方法还可以包括：对在每个唯一频率的LED亮度信号滤波以同时隔离每个PWM亮度信号。在又一有关实施例中，该方法还可以包括：同时生成用于每个LED通道的误差信号。
[0051] 在另一实施例中，提供一种包括一个或多个存储介质的装置，一个或多个存储介质具有个别或者以组合在其上存储的指令，指令在由一个或多个处理器执行时造成以下操作，操作包括：接收具有多个叠加的PWM亮度信号的LED亮度信号，每个PWM亮度信号具有占空比和唯一调制频率，每个PWM亮度信号与相应LED通道的亮度成比例；确定在每个相应唯一频率的每个PWM亮度信号的脉冲面积，脉冲面积与在每个相应唯一频率的每个相应PWM亮度信号的幅度与占空比的乘积成比例；生成与相应脉冲面积成比例的相应脉冲面积信号；并且比较相应脉冲面积信号与用户定义和/或预设的光度量并且生成与相应脉冲面积信号与用户定义和/或预设的光度量之间的差成比例的相应误差信号。
[0052] 在一个有关实施例中，在由处理器中的一个或多个处理器执行时的指令可以造成以下附加操作，附加操作包括：选择每个唯一调制频率以至少为500赫兹，并且选择每个唯一频率以与其他唯一频率相差至少200赫兹。在另一有关实施例中，在由处理器中的一个或多个处理器执行时的指令可以造成以下附加操作，附加操作包括：基于相应误差信号生成相应控制信号，控制信号被配置用于控制相应LED通道中的相应唯一调制频率的相应占空比。在又一有关实施例中，在由处理器中的一个或多个处理器执行时的指令可以造成以下附加操作，附加操作包括：将脉冲面积信号转换成光度量；并且比较脉冲面积信号的参数与用户定义和/或预设的光度量的对应参数。在又一有关实施例中，在由处理器中的一个或多个处理器执行时的指可以造成以下附加操作，附加操作包括：对在每个唯一频率的LED亮度信号滤波以同时隔离每个PWM亮度信号。在又一有关实施例中，可以针对每个LED通道同时生成误差信号。
[0053] 在另一实施例中，提供一种系统。该系统包括：多个发光二极管（LED）通道，每个通道包括：脉宽调制（PWM）电路，被配置用于在唯一调制频率和占空比生成PWM信号，驱动器电路，被配置用于生成由相应PWM信号调制并且由占空比控制的电流，以及LED串，被配置用于由驱动器电路驱动并且生成具有与PWM信号的占空比对应的亮度的PWM亮度信号；光电检测器电路，被配置用于从每个LED串接收每个亮度信号并且生成比例的LED亮度信
号，该比例LED亮度信号包括每个都在唯一调制频率具有占空比和幅度的、叠加的PWM亮度信号；以及LED控制器，被配置用于：接收成比例的LED亮度信号，确定在每个相应唯一频率的每个PWM亮度信号的脉冲面积，脉冲面积与在每个相应唯一频率的每个相应PWM亮度
信号的幅度与占空比的乘积成比例；生成与相应脉冲面积成比例的相应脉冲面积信号；并且比较相应脉冲面积信号与用户定义和/或预设的光度量并且生成与相应脉冲面积信号
与用户定义和/或预设的光度量之间的差成比例的相应误差信号。
号，该比例LED亮度信号包括每个都在唯一调制频率具有占空比和幅度的、叠加的PWM亮度信号；以及LED控制器，被配置用于：接收成比例的LED亮度信号，确定在每个相应唯一频率的每个PWM亮度信号的脉冲面积，脉冲面积与在每个相应唯一频率的每个相应PWM亮度
信号的幅度与占空比的乘积成比例；生成与相应脉冲面积成比例的相应脉冲面积信号；并且比较相应脉冲面积信号与用户定义和/或预设的光度量并且生成与相应脉冲面积信号
与用户定义和/或预设的光度量之间的差成比例的相应误差信号。
[0054] 在一个有关实施例中，LED控制器还可以被配置用于基于相应误差信号生成相应控制信号，相应控制信号被配置用于控制PWM电路以调整相应LED通道中的相应唯一调制频率的相应占空比。在另一有关实施例中，每个唯一调制频率可以被选择成至少500赫兹，并且每个唯一频率可以被选择成与其他唯一频率相差至少200赫兹。在又一有关实施例
中，LED控制器还可以被配置用于将脉冲面积信号转换成光度量并且比较脉冲面积信号的参数与用户定义和/或预设的光度量的对应参数。在又一有关实施例中，LED控制器还可
以被配置用于对在每个唯一频率的成比例的LED亮度信号滤波以同时隔离每个PWM亮度信
号。在又一有关实施例中，光电检测器电路可以包括被配置用于具有跨唯一调制频率范围的相对平坦频率响应的宽带光电检测器。在又一有关实施例中，驱动器电路可以包括被配置用于生成恒定DC电流的、电流控制DC/DC转换器电路。
中，LED控制器还可以被配置用于将脉冲面积信号转换成光度量并且比较脉冲面积信号的参数与用户定义和/或预设的光度量的对应参数。在又一有关实施例中，LED控制器还可
以被配置用于对在每个唯一频率的成比例的LED亮度信号滤波以同时隔离每个PWM亮度信
号。在又一有关实施例中，光电检测器电路可以包括被配置用于具有跨唯一调制频率范围的相对平坦频率响应的宽带光电检测器。在又一有关实施例中，驱动器电路可以包括被配置用于生成恒定DC电流的、电流控制DC/DC转换器电路。
[0055] 因此，这里描述的实施例可以被配置用于经由负反馈通过与误差信号成比例地改变用于一个或多个LED通道的占空比并且由此朝着零减少总误差信号来补偿一个或多个LED通道中的非预计亮度改变。有利地，使用两个调制频率（标称和探测）可以导致相对而言更简单的电路。使用两个调制频率还可以导致对在多个频率之间的干扰和/或跳动的减少的易感性。
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