相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求在2014年11月26日遞交的美國申請no.62/085,059的權(quán)益，該美國申請的全部公開內(nèi)容通過引用并入在本文中。

本發(fā)明總體涉及基于led的照明設(shè)備，尤其涉及用于溫暖調(diào)光的且顏色可調(diào)諧的燈的緊湊型發(fā)射器。

背景技術(shù)：

基于led的光源需要大量部件。核心處為一個或多個led，這里，術(shù)語“l(fā)ed”(或發(fā)光二極管)指響應(yīng)于所施加的電流而發(fā)射光(通常在相對較窄的頻帶中)的半導(dǎo)體管芯或芯片，半導(dǎo)體管芯或芯片可選地包括施加到管芯表面的熒光劑涂層或其它波長轉(zhuǎn)移材料。除了led，光源通常還需要某種支撐結(jié)構(gòu)以提供到led的電連接以及機械穩(wěn)健性。也使用封裝材料來提供免受元件影響的保護同時允許光泄漏。該封裝材料通常并入透鏡、漫射器和/或其它光學(xué)結(jié)構(gòu)以使發(fā)射光成形；該封裝材料也可以并入熒光劑或其它顏色轉(zhuǎn)移材料以修改發(fā)射光的顏色。本文中所使用的術(shù)語“發(fā)射器”指的是可用作光源的一個或多個led、支撐結(jié)構(gòu)和封裝材料的組合。一個或多個發(fā)射器可以被并入到燈(例如燈泡、燈具等)中。

針對一些應(yīng)用，期望提供基于led的光源，其具有可控地可變的光輸出。例如，一些led光源可以包含產(chǎn)生具有不同波長的光(例如，暖白光和冷白光、或諸如紅色、綠色、藍色、琥珀色等不同顏色的光)的led，以及可以期望通過改變供應(yīng)到不同led的相對電流來改變從光源發(fā)射的光的顏色和/或通過改變總電流來改變亮度。為了支持這類操作，基于led的光源可以包括在發(fā)射器外部的附加部件。例如，可控驅(qū)動器電路可以用于將期望量的電流供應(yīng)到不同led以便提供期望顏色，以及用于調(diào)整相對電流和/或總電流以提供顏色調(diào)諧和調(diào)光。另外，基于led的光源可以具有特性描述或校準數(shù)據(jù)(例如，從期望顏色到產(chǎn)生該期望顏色的源電流的分布的映射關(guān)系)，該數(shù)據(jù)需要被存儲在光源內(nèi)某處的存儲器中，例如存儲在連接到發(fā)射器的prom(可編程只讀存儲器)中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

諸如可控驅(qū)動器電路或電路模塊、校準數(shù)據(jù)存儲器等的外部部件通常增加基于led的照明設(shè)備的成本。另外，這類部件可以使照明設(shè)備更難以與之工作。外部部件增加體積，其必須被容納在照明設(shè)備內(nèi)的某處。例如，外部驅(qū)動器電路通常需要使用導(dǎo)線或電纜(出于本目的，電纜可以被視為一捆導(dǎo)線)連接到發(fā)射器。這可以需要將連接器等附接到發(fā)射器，這可以增大發(fā)射器的尺寸和制造成本。另外，經(jīng)常使用脈沖電流將操作電流供應(yīng)給led。在通過單個電纜和連接器供應(yīng)多個電流的情況下，一根電線中的隨時間變化的電流可以具有對其它導(dǎo)線的誘導(dǎo)效應(yīng)，使得難以精確地調(diào)節(jié)驅(qū)動電流。從外部驅(qū)動器電路運行到發(fā)射器的電纜中的隨時間變化的電流也可以導(dǎo)致對其它設(shè)備的電磁干擾。

另外，對于至少一些類型的led，顏色輸出可以受結(jié)溫影響，隨著設(shè)備在使用中升溫，該結(jié)溫可以導(dǎo)致亮度改變。另外，不同類型的led可以不同地受操作溫度影響。因此，如果發(fā)射器包括多個類型的led，則顏色也可以隨著led在使用中升溫而偏移。這類影響可以使用放在發(fā)射器內(nèi)或發(fā)射器上的溫度傳感器來控制。溫度傳感器可以提供溫度讀數(shù)，可以從該溫度讀數(shù)推斷用于led的結(jié)溫。用于驅(qū)動器電路的控制器可以使用溫度傳感器讀數(shù)來調(diào)整驅(qū)動電流以降低對光輸出的溫度影響。然而，溫度傳感器的使用可以仍需要更多的外部布線和控制電路。

本發(fā)明的某些實施方式提供發(fā)射器結(jié)構(gòu)，該發(fā)射器結(jié)構(gòu)可以將各種“支持”電路(諸如驅(qū)動器電路、控制邏輯、存儲器、和/或溫度傳感器)直接并入到發(fā)射器中。例如，上文所描述的所有支持電路可以被制造在單個半導(dǎo)體芯片(在本文中被稱為“控制器/驅(qū)動器芯片”)中，以及該控制器/驅(qū)動器芯片(如裸管芯或凸塊管芯)可以放在同一陶瓷基底上，led設(shè)置在該陶瓷基底上。作為另一示例，可以使用兩個(或更多個)半導(dǎo)體芯片，其中一個芯片(在本文中被稱為“微控制器單元”或“mcu”)包含控制邏輯和存儲器，以及另一個芯片(在本文中被稱為“驅(qū)動器單元”或“驅(qū)動器芯片”)包含生成用于led的操作電流的驅(qū)動器電路。兩個芯片可以均放在同一陶瓷基底上且彼此連接，led布置在該陶瓷基底上，從而驅(qū)動器單元響應(yīng)于來自mcu的驅(qū)動器控制信號而操作?？梢允褂酶郊拥闹С中酒瑏硖峁囟葌鞲衅骱?或可期望的其它傳感器。提供控制器、驅(qū)動器和其它支持電路的一個或多個支持芯片與led之間的電連接可以被制造在發(fā)射器基底上和/或發(fā)射器基底內(nèi)，例如使用金屬跡線和通孔。

用于封裝led的相同光學(xué)材料(例如主透鏡)也可以用于封裝一個或多個支持芯片。因此提供緊湊型發(fā)射器。另外，可以減少與發(fā)射器的外部電連接的數(shù)量。例如，代替需要單獨的外部連接來將電流供應(yīng)給每個可獨立尋址的led組，可以提供單個外部電源連接，這是因為驅(qū)動器芯片(或組合的控制器/驅(qū)動器芯片的驅(qū)動器電路)生成發(fā)射器內(nèi)的操作電流。因此，在一些實施方式中，與發(fā)射器連接的外部電連接件的數(shù)量可以減少到僅兩個(電源和地端)。在一些實施方式中，可以提供附加的外部連接，例如用于校準和/或控制輸入信號(諸如控制光的顏色和/或亮度的信號)的輸入連接。

在一些實施方式中，一種用于led發(fā)射器的基底包括主體，該主體中形成有凹陷區(qū)。接合焊盤設(shè)置在該凹陷區(qū)內(nèi)，接合焊盤包括電連接到led的led接合焊盤和電連接到一個或多個支持芯片的支持芯片接合焊盤。外部電觸點可以設(shè)置在該凹陷區(qū)的外部。至少部分地布置在基底的主體內(nèi)的電通路將外部電觸點連接到支持芯片接合焊盤的第一子集以及將支持芯片接合焊盤的第二子集連接到led接合焊盤，從而連接到支持芯片接合焊盤的支持芯片可操作成將不同操作電流傳送到led中的不同led。例如，led可以連接成兩個或更多個獨立可尋址的組(例如三組、五組、七組、或任何其它數(shù)量)，以及每個組可以連接成借助支持芯片接合焊盤中的不同支持芯片接合焊盤接收電流。

為了形成發(fā)射器，led可以設(shè)置在基底的凹陷區(qū)中且連接到led接合焊盤?？刂破?驅(qū)動器芯片可以設(shè)置在凹陷區(qū)中且連接到支持芯片接合焊盤(例如，通過倒裝芯片接合法)。光學(xué)透明蓋(例如包括主透鏡、平頂蓋、或顏色混合桿)可以布置在凹陷區(qū)上。該光學(xué)透明蓋可以被密封到主體以保護半導(dǎo)體設(shè)備(led和支持芯片)免受元件影響。

在其它實施方式中，一種用于led發(fā)射器的基底包括主體，該主體中形成有凹陷區(qū)。接合焊盤設(shè)置在該凹陷區(qū)內(nèi)，接合焊盤包括電連接到led的led接合焊盤、電連接到微控制器單元(其可以為裸管芯或凸塊管芯半導(dǎo)體芯片)的微控制器單元接合焊盤、和電連接到驅(qū)動器單元(其可以為裸管芯或凸塊管芯半導(dǎo)體芯片)的驅(qū)動器單元接合焊盤。外部電觸點可以設(shè)置在該凹陷區(qū)的外部。至少部分地設(shè)置在基底的主體內(nèi)的電通路將外部電觸點連接到微控制器單元接合焊盤的第一子集、將微控制器單元接合焊盤的第二子集連接到驅(qū)動器單元接合焊盤的第一子集、以及將驅(qū)動器單元接合焊盤的第二子集連接到led接合焊盤，從而連接到驅(qū)動器單元接合焊盤的驅(qū)動器單元可操作成響應(yīng)于從微控制器單元接收的控制信號而將不同操作電流傳送到led中的不同led。例如，led可以連接成兩個或更多個獨立可尋址的組(例如三組、五組、七組、或任何其它數(shù)量)，以及每個組可以連接成借助驅(qū)動器單元接合焊盤中的不同驅(qū)動器單元接合焊盤接收電流。

為了形成發(fā)射器，led可以設(shè)置在基底的凹陷區(qū)中且連接到led接合焊盤。微控制器單元可以設(shè)置在凹陷區(qū)中且連接到微控制器單元接合焊盤(例如，通過倒裝芯片接合法)。驅(qū)動器單元可以設(shè)置在凹陷區(qū)中且連接到驅(qū)動器單元接合焊盤(例如，通過倒裝芯片接合法)。光學(xué)透明蓋(例如包括主透鏡、平頂蓋、或顏色混合桿)可以布置在凹陷區(qū)上。該光學(xué)透明蓋可以被密封到基底的主體以保護半導(dǎo)體設(shè)備(led以及包括微控制器單元和驅(qū)動器單元的支持芯片)免受元件影響。

如下詳細描述連同附圖一起將提供對本發(fā)明的本質(zhì)和優(yōu)勢的更好理解。

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于led封裝的基底的簡化側(cè)視圖。

圖2為根據(jù)本發(fā)明的實施方式的發(fā)射器的簡化俯視圖。

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于九個led配置的頂側(cè)接合焊盤的進一步細節(jié)。

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的頂側(cè)接合焊盤的另一布置。

圖5示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的頂側(cè)接合焊盤的另一布置。

圖6為根據(jù)本發(fā)明的實施方式的發(fā)射器的簡化剖視圖。

圖7a至圖7c示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的塑料蓋的示例。

圖8示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的照明設(shè)備組件的簡化剖視圖。

圖9示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的發(fā)射器的簡化俯視圖。

圖10示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的頂側(cè)接合焊盤的另一布置。

圖11示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的發(fā)射器的簡化示意圖。

具體實施方式

圖1為根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于led封裝的基底100的簡化側(cè)視圖?；?00被形成為一系列的陶瓷材料(例如鋁或氮化鋁(aln))層101-105。層101-105具有可被優(yōu)化以控制熱膨脹和熱應(yīng)力的不同厚度。例如，層101和層102均可以為0.15毫米(mm)，層103可以為0.10mm，層104可以為0.50mm，以及層105可以為0.15mm，以達到1.05mm的總厚度。

上層104和105可以限定凹槽(或凹陷區(qū))110，可以將一個或多個led(未示出)放在該凹槽110中。在一個實施方式中，凹槽110具有截錐的形狀；側(cè)壁111為圓形的且向內(nèi)傾斜，例如以相對于垂直軸線成大約20°的角度向內(nèi)傾斜。凹槽110的側(cè)壁111可以涂覆有反射性材料(例如銀)以增加設(shè)備的光輸出。

上層105可以提供圓形開口，允許光從凹槽110逸出。在本實施方式中，在凹槽110的周界上，層105的邊緣從層104的邊緣向后設(shè)置，從而形成主透鏡可以放在其上的壁架112。

層101-103提供用于封裝的底座。圖案化金屬層114被沉積在凹槽110內(nèi)的最頂部底座層103上。圖案化金屬層114提供用于電接觸布置在凹槽110內(nèi)的led和支持電路的各種接合焊盤(例如焊盤120)。(這些在本文中被稱為“頂側(cè)”接合焊盤，因為它們位于底座層中的最頂部底座層上。)下文描述具體示例，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明不限于接合焊盤或金屬層114的任何特定配置。

外部電觸點116設(shè)置在靠近基底100的外圍邊緣的頂面上。在一些實施方式中，一些或所有的外部電觸點116可以形成在基底100的外圍邊緣處以及可以包括金屬涂層，該金屬涂層沿著基底100(或其一部分)的整個厚度豎直地延伸。任何數(shù)量的外部電觸點116可以設(shè)置在基底100的頂部上和/或外圍邊緣上。圖案化金屬層114的每個頂側(cè)接合焊盤(例如焊盤120)可以連接到外部電觸點116中的一者(或多者)，例如使用布置在陶瓷層之間的金屬線和穿過陶瓷層的金屬通孔來連接。通過圖示，圖1示出了通過層間金屬線122、層間金屬線124和通孔126、通孔128、通孔132連接到外部觸點116的頂側(cè)接合焊盤120?？梢允褂萌魏芜B接配置，以及可以增加或減少底座層的數(shù)量以容納連接。另外，在一些實施方式中，一些頂側(cè)接合焊盤(例如焊盤120)可以通過層間金屬線和通孔而彼此連接，這些頂側(cè)接合焊盤不連接到外部電觸點116。在一些實施方式中，電連接可以布置成使得可以將電力單獨地供應(yīng)給不同的led或led組。在一些實施方式中，除了頂面或代替頂面，外部觸點還可以布置在基底100的底面和/或側(cè)面上。

如下所述，控制器/驅(qū)動器芯片也可以布置在凹槽110內(nèi)，例如緊挨著led。在一些實施方式中，外部電觸點116可以借助內(nèi)部電通路(例如，如所描述的金屬線和通孔)連接到控制器/驅(qū)動器芯片以提供電力，以及附加的內(nèi)部電通路(例如，附加的金屬線和通孔)可以將來自控制器/驅(qū)動器芯片的操作電流提供到led。在電連接被布置成使得可以將電力單獨地供應(yīng)給不同的led或led組的情況下，控制器/驅(qū)動器芯片可以被連接以將操作電流單獨地提供到各個可獨立尋址的led或led組。在一些實施方式中，代替包括控制邏輯和驅(qū)動器電路的單個支持芯片，可以使用兩個或更多個支持芯片，其中每個支持芯片至少實現(xiàn)控制邏輯和/或驅(qū)動器電路的支持led的操作的部分。

金屬板130可以放置在底層101的底面上。金屬板130(在一些實施方式中有利地為圓形且盡可能地大)提供用于附接散熱器的金屬表面。金屬板130可以在電力上與可存在于基底100上、基底100內(nèi)、和/或基底100下方的各種電通路和焊盤隔離。

如上所述，基底100可以用于支撐任何數(shù)量和任何布置的led以及一個或多個支持芯片。圖2為根據(jù)本發(fā)明的實施方式的發(fā)射器200的簡化俯視圖。發(fā)射器200可以包括基底201，該基底201可以總體上類似于上文所描述的基底100?；?01可以提供外部電觸點216，該外部電觸點216類似于上文所描述的觸點116。

基底201可以包括凹陷區(qū)220，其中布置有9個led202a-c、203a-c、204a-c和控制器/驅(qū)動器(“c/d”)芯片210，該芯片為支持芯片的示例。盡管示出了9個led，但是將變得明顯的是，可以改變led的數(shù)量。

在本說明書中，術(shù)語“l(fā)ed”用于指響應(yīng)于電流而產(chǎn)生光的半導(dǎo)體設(shè)備。該設(shè)備在一些實例中可以涂覆有熒光劑或類似材料以使產(chǎn)生的光的波長轉(zhuǎn)移。然而，led就其本身而論在其它方面未被封裝或保護而免受元件影響。這類保護由本文中所描述的封裝結(jié)構(gòu)提供，該封裝結(jié)構(gòu)包括發(fā)射器基底和覆蓋的光學(xué)結(jié)構(gòu)。

led202、led203、led204可以連接到電焊盤222(僅示出一些電焊盤222)以供應(yīng)操作電流。倒裝芯片和/或引線接合法可以用于進行該連接。在本示例中，led202a-c為產(chǎn)生青白色光的青白色(gw)led。led203a-c為產(chǎn)生藍白色光的藍白色(bw)led，以及l(fā)ed204a-c為產(chǎn)生紅色光的紅色led。使用如上所述的金屬通路和通孔，led202a-c可以串聯(lián)電連接，led203a-c可以串聯(lián)電連接，以及l(fā)ed204a-c可以串聯(lián)電連接。采用該方式，可以提供三個可獨立可尋址的led組。通過調(diào)整供應(yīng)給每組的相對電流，可以將由發(fā)射器200產(chǎn)生的光的顏色調(diào)諧到期望的顏色。

控制器/驅(qū)動器芯片210可以為具有多個外部電觸點的半導(dǎo)體集成電路芯片(裸管芯或凸塊管芯)。在一些實施方式中，控制器/驅(qū)動器芯片210可以包括用于電源、地端和控制輸入信號的輸入接觸焊盤、以及用于將操作電流傳送到led202、led203、led204的輸出接觸焊盤(例如，每組有一個輸出焊盤，其中所有組聯(lián)接到公共接地焊盤)?？刂破?驅(qū)動器芯片210可以包含控制邏輯以及電流生成(驅(qū)動器)電路，該控制邏輯用于基于控制輸入信號確定操作電流。在一些實施方式中，控制器/驅(qū)動器芯片210可以實現(xiàn)類似于在2014年4月3日遞交的美國專利申請no.14/244,787(被公開為美國專利申請公布no.2014/0300283)中所描述的控制邏輯和控制算法的控制邏輯和控制算法，該美國專利申請的公開內(nèi)容通過引用并入在本文中?？刂破?驅(qū)動器芯片210的具體設(shè)計和操作對于理解本發(fā)明不是至關(guān)重要的，以及省略了詳細描述。出于本目的，足以理解到，控制器/驅(qū)動器芯片210可以被設(shè)置成未封裝的(裸管芯或凸塊管芯)半導(dǎo)體芯片，該半導(dǎo)體芯片具有布置在一個或多個表面上的各種獨特的電接觸區(qū)(例如，接合焊盤或凸起部)。這些接觸區(qū)可以電連接到凹陷區(qū)220的頂面上的接合焊盤(例如使用倒裝芯片接合技術(shù))，由此將控制器/驅(qū)動器芯片210電連接在外部輸入信號(例如，借助外部電觸點216從發(fā)射器200外部接收的信號)和led202、led203、led204之間，從而響應(yīng)于外部輸入信號，控制器/驅(qū)動器芯片210可以將第一操作電流提供給led202、將第二操作電流提供給led203、以及將第三操作電流提供給led204。可以獨立地調(diào)節(jié)這三個操作電流以便將光調(diào)諧到期望的顏色。

在所示示例中，控制器/驅(qū)動器芯片210放置在凹陷區(qū)220的外圍。這可以在最小地影響可用于放置led的區(qū)域的同時促進電連接。此外，將控制器/驅(qū)動器芯片210放在凹陷區(qū)220內(nèi)可以促進保護控制器/驅(qū)動器芯片210免受元件影響。例如，如下所述，凹陷區(qū)220可以被光學(xué)結(jié)構(gòu)(諸如主透鏡)覆蓋，以及該光學(xué)結(jié)構(gòu)可以在凹陷區(qū)220上的適當(dāng)位置被密封，從而保護led202、led203、led204和控制器/驅(qū)動器芯片210免受元件影響。

應(yīng)當(dāng)理解的是，發(fā)射器200為說明性的，以及變型和修改是可行的。例如，led的數(shù)量和/或獨立可尋址的led組的數(shù)量可以按需改變。因此，可以具有兩組led、三組led、或更多組led(例如，五組或七組led)，以及每組可以包括一個或多個led、兩個或更多個led、或任何數(shù)量的led。每組中的led的數(shù)量可以按需為相同的或不同的。不同組中的led的類型和顏色也可以改變。控制器/驅(qū)動器芯片的尺寸、形狀和位置也可以改變，例如，將控制器/驅(qū)動器芯片210放在凹陷區(qū)220內(nèi)的別處或放在凹陷區(qū)220外部但仍在基底201上。另外，除了單個控制器/驅(qū)動器芯片，可以使用多個支持芯片(例如，單獨的控制器和驅(qū)動器單元)；下文描述示例。

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于九個led配置的頂側(cè)接合焊盤的進一步細節(jié)。基底201可以如上所述。圖3中示出的為接合焊盤310a-i、接合焊盤312a-i和接合焊盤314a-h。接合焊盤310a-i可以被調(diào)整尺寸且被放置使得led可以直接安裝在每個接合焊盤上。在一些實施方式中，考慮到整體尺寸約束以及保持接合焊盤310a-i之間的電隔離的需求，將接合焊盤310a-i制造得盡可能大，以便促進散熱。接合焊盤312a、接合焊盤312b、接合焊盤312d、接合焊盤312f、接合焊盤312h、接合焊盤312i可以為較小的焊盤，其可以用于附接來自各個led的引線接合。這些方面可以類似于在美國專利no.8,384,097中所描述的實施方式，該美國專利的公開內(nèi)容通過引用并入在本文中。

接合焊盤314a-h可以被設(shè)置成連接到上文描述的控制器/驅(qū)動器芯片210。在本示例中，使用布置在兩行中的8個焊盤，但是將理解，焊盤的數(shù)量和布置方式可以改變。另外，在本示例中，假設(shè)控制器/驅(qū)動器芯片210可以倒裝芯片式接合到焊盤314a-h上。在其它實施方式中，可以使用引線接合，以及可以不同地布置焊盤314a-h以促進引線接合。采用該方式，可以將控制器/驅(qū)動器芯片與led一起容納在凹陷區(qū)中。

一些接合焊盤314可以使用層間金屬通路和通孔(例如，如上文參照圖1所描述)連接到led接合焊盤310、led接合焊盤312。其它接合焊盤314可以使用附加的層間金屬通路和通孔連接到外部電觸點216。因此，在操作中，控制器/驅(qū)動器芯片210可以借助外部電觸點216接收電力和控制信號以及可以響應(yīng)于控制信號而將操作電流傳送到led。

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的頂側(cè)接合焊盤的另一布置。基底400可以類似于上文所描述的基底。在本示例中，可以提供7個led接合焊盤410和7個外圍接合焊盤412。每個led可以為不同顏色且可以獨立地被供應(yīng)操作電流。(本示例中的“組”包括僅一個led。)可以提供接合焊盤414來容納控制器/驅(qū)動器芯片，該控制器/驅(qū)動器芯片類似于上文描述的控制器/驅(qū)動器芯片210。再一次，所示的配置可以用于倒裝芯片接合法；替選配置可以支持引線接合法。

圖5示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的頂側(cè)接合焊盤的另一布置?；?00可以類似于上文所描述的基底。在本示例中，可以提供12個led接合焊盤510a-l和12個外圍接合焊盤512a-l?？梢蕴峁┙雍虾副P514來容納控制器/驅(qū)動器芯片，該控制器/驅(qū)動器芯片類似于上文描述的控制器/驅(qū)動器芯片210。再一次，所示的配置可以用于倒裝芯片接合法；替選配置可以支持引線接合法。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，焊盤布置是說明性的，以及變型和修改是可行的。針對控制器/驅(qū)動器芯片提供的接合焊盤的數(shù)量可以取決于控制器/驅(qū)動器芯片的具體配置、待傳送的輸出電流的數(shù)量、以及用于供應(yīng)電力和控制信號的輸入焊盤的數(shù)量。另外，如下所述，在一些實施方式中，控制器/驅(qū)動器芯片可以用提供控制邏輯和操作電流的兩個(或更多個)支持芯片來替換。

具有內(nèi)部金屬通路和通孔的多層陶瓷基底可以使用已知技術(shù)來形成，例如，如在上文引用的美國專利no.8,384,097中所描述。在制造基底之后，led可以倒裝芯片式接合到和/或引線式接合到合適的接合焊盤，以及控制器/驅(qū)動器芯片(或多個支持芯片)也可以倒裝芯片式接合到和/或引線式接合到合適的接合焊盤。此后，可以用光學(xué)透明粘合材料填充凹陷區(qū)并用光學(xué)透明蓋覆蓋該凹陷區(qū)。光學(xué)透明蓋可以采取各種形式，包括平頂蓋、球面或非球面主透鏡、或顏色混合桿。除了允許光射出和提供期望的光學(xué)特性外，該蓋還可以為布置在凹陷區(qū)內(nèi)的半導(dǎo)體設(shè)備(包括led和一個或多個支持芯片)提供免受元件影響的保護。

圖6為根據(jù)本發(fā)明的實施方式的發(fā)射器600的簡化剖視圖。發(fā)射器600包括基底602(其可以類似于上文所描述的基底中的任一種)，在該基底602上放置led604和控制器/驅(qū)動器芯片606(例如，如上所述)。凹陷區(qū)610可以填充有光學(xué)透明材料(其可以為粘合材料)，以及覆蓋有主透鏡612。使外部電觸點614暴露，但是可以通過將主透鏡612密封到基底602使led604和控制器/驅(qū)動器芯片606密封而隔離這些元件。如上所述，主透鏡612可以用其他結(jié)構(gòu)來替換，諸如平的光學(xué)透明蓋或顏色混合桿。另外，led和外部觸點的數(shù)量和布置方式以及控制器/驅(qū)動器芯片的位置可以按需修改。

在一些實施方式中，塑料蓋可以放在發(fā)射器600上以便促進與外部觸點(例如圖6的觸點614)的電連接以及為發(fā)射器基底提供額外保護。圖7a至圖7c示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的蓋700的示例。圖7a為簡化俯視圖；圖7b為簡化仰視圖；以及圖7c為示出覆蓋圖6的發(fā)射器600和進一步附接到散熱器750的蓋700的簡化剖視圖。

可以由塑料或其它電絕緣材料制成的蓋700可以為圓形的且可以具有外圍側(cè)壁702(圖7c中示出)，該外圍側(cè)壁702延伸以覆蓋發(fā)射器600的基底602的側(cè)面。蓋700還可以具有中心開口704，主透鏡612可以延伸穿過該中心開口704。(應(yīng)當(dāng)注意，即使發(fā)射器600的頂面是平的，也可以提供中心開口704，從而允許來自led的光穿過蓋700)。可以提供對準和安裝孔710，以促進將蓋700連接到另一結(jié)構(gòu)，諸如散熱器750(圖7c中所示)。在一些實施方式中，孔710可以被布置使得它們位于發(fā)射器600的外圍邊緣的外部?？梢蕴峁└郊拥膶式Y(jié)構(gòu)720，例如從蓋700的頂面向上延伸。

如圖7b中所示，蓋700的下側(cè)可以保持金屬引線730。金屬引線730可以在蓋700的外圍連接到外部裝配件731(或連接到單個多引腳連接器)以提供外部電觸點。金屬引線730的內(nèi)部端子可以向下彎曲，例如在圖7c中所示，以提供與發(fā)射器600的外部電觸點614的彈力接觸。當(dāng)將蓋700固定到發(fā)射器600上的適當(dāng)位置時，與外部電觸點614的接觸使金屬引線730向上偏轉(zhuǎn)，以及彈力保持金屬引線730與電觸點614接觸。

在一些實施方式中，發(fā)射器600可以直接連接到散熱器，諸如在圖7c中所示的散熱器750。如上文參照圖1所描述，基底602的底面可以具有布置在其上的金屬板以促進熱傳遞。將發(fā)射器600固定到散熱器750可以使用穿過蓋700中的安裝和對準孔710的螺釘752或其它緊固件來完成。導(dǎo)熱膠、焊料等也可以用于將發(fā)射器600固定到散熱器750，在該情況下，螺釘752可以仍用于將蓋700固定到適當(dāng)位置。在操作期間，通過基底602的導(dǎo)熱材料(例如陶瓷和金屬)將熱量遠離led和支持芯片而傳遞到散熱器750；散熱器750使熱量消散。在一些實施方式中，可以將接合焊盤制造得盡可能大(服從關(guān)于可用區(qū)域的約束以及對于相鄰接合焊盤之間的電絕緣的需求)以便促進熱遠離led和支持芯片傳遞。

將理解的是，蓋700為說明性的，以及變型和修改是可行的。具體尺寸和形狀以及任何對準和安裝結(jié)構(gòu)可以按需改變。金屬引線和外部裝配件(或連接器)的數(shù)量和布置也可以修改。

圖8示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的照明設(shè)備組件800的簡化剖視圖。組件800包括發(fā)射器600、蓋700、以及散熱器750，另外還附加有次級透鏡810。次級透鏡810例如可以為全內(nèi)反射(totalinternalreflection，tir)透鏡，該透鏡提供輸出光的額外顏色混合和成形。在一些實施方式中，對準結(jié)構(gòu)720可以用于保持和對準次級透鏡810。其它次級光學(xué)器件可以替代次級透鏡810。例如，除了tir透鏡或代替tir透鏡，可以使用拋物面反射器等。另一示例可以為“球狀”透鏡，該“球狀”透鏡在更寬的角度(例如，接近360度)上散布光以模仿傳統(tǒng)白熾燈的光輸出模式?？梢允褂弥鞴鈱W(xué)器件(例如透鏡612或替選結(jié)構(gòu))和次級光學(xué)器件(例如透鏡810或替選結(jié)構(gòu))的不同組合。例如，球面或非球面主透鏡(例如透鏡612)可以與反射器或tir透鏡(例如透鏡810)一起使用來提供定向光。作為另一示例，主透鏡612可以用顏色混合桿來替換，而tir透鏡810或反射器用于次級光學(xué)器件。作為又一示例，主透鏡612可以用顏色混合桿來替換，以及tir透鏡810可以用次級球狀透鏡等來替換以在寬角度上散布光。

應(yīng)當(dāng)注意，在圖7c和圖8所示的實施方式中，僅需要的外部電連接用于電力和控制信號，無論獨立可尋址的led組的數(shù)量為多少。這可以簡化將發(fā)射器600或組件800并入到燈具中。

在上文所描述的實施方式中，通常假設(shè)單個支持芯片包括電流生成(或驅(qū)動器)電路和控制驅(qū)動器電路的控制邏輯。在其它實施方式中，驅(qū)動器電路和控制邏輯可以使用獨立的支持芯片來實施，驅(qū)動器電路和控制邏輯均可以設(shè)置在基底的凹陷區(qū)內(nèi)且因此設(shè)置到發(fā)射器內(nèi)部。

圖9示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的發(fā)射器900的簡化俯視圖，該實施方式將微控制器單元和驅(qū)動器單元作為單獨的半導(dǎo)體集成電路芯片提供。發(fā)射器900可以類似于上文所描述的發(fā)射器200。例如，發(fā)射器900可以包括基底901，該基底901可以總體上類似于上文所描述的基底100。基底901可以提供外部電觸點916，該外部電觸點916可以類似于上文所描述的觸點116。

基底901可以包括凹陷區(qū)920，在該凹陷區(qū)920中布置有9個led902a-c、led903a-c、led904a-c，以及兩個支持芯片：微控制器單元(“mcu”)910和驅(qū)動器芯片(或驅(qū)動器單元)912。

led902、led903、led904可以連接到電焊盤922(僅示出一些電焊盤922)以供應(yīng)操作電流。倒裝芯片接合法和/或引線接合法可以用于進行該連接。在本示例中，如在圖2的發(fā)射器200中，led902a-c為產(chǎn)生青白色光的青白色(gw)led。led903a-c為產(chǎn)生藍白色光的藍白色(bw)led，以及l(fā)ed904a-c為產(chǎn)生紅色光的紅色led。使用如上所述的金屬通路和通孔，led902a-c可以串聯(lián)電連接，led903a-c可以串聯(lián)電連接，以及l(fā)ed904a-c可以串聯(lián)電連接。采用該方式，可以提供三個可獨立尋址的led組。通過調(diào)整供應(yīng)給每組的相對電流，可以將由發(fā)射器900產(chǎn)生的光的顏色調(diào)諧到期望的顏色。

mcu910可以為具有多個外部電觸點的半導(dǎo)體集成電路芯片(裸管芯或凸塊管芯)。在一些實施方式中，mcu910可以包括用于電源、地端和一個或多個輸入控制信號(例如從發(fā)射器900外部接收的控制信號)的輸入接觸焊盤、以及用于將驅(qū)動器控制信號提供到驅(qū)動器芯片912的輸出接觸焊盤。mcu910可以包含控制邏輯，該控制邏輯基于一個或多個輸入控制信號確定用于每個可獨立尋址的led組的期望的操作電流以及基于該期望的操作電流生成驅(qū)動器控制信號。在一些實施方式中，mcu910可以實施與在上文引用的美國專利申請no.14/244,787中所描述的控制邏輯和控制算法類似的控制邏輯和控制算法。

驅(qū)動器芯片912可以為具有多個外部電觸點的另一半導(dǎo)體集成電路芯片(裸管芯或凸塊管芯)。在一些實施方式中，驅(qū)動器芯片912可以包括用于從mcu910接收驅(qū)動器控制信號的輸入接觸焊盤以及用于將單獨的驅(qū)動電流提供給各組led902、903、904的輸出接觸焊盤。例如，每組可以具有一個輸出焊盤，其中所有組聯(lián)接到公共接地焊盤。驅(qū)動器芯片912可以包含電流生成電路，該電流生成電路基于從mcu910接收的控制信號而獨立地生成用于每組led的操作電流。在一些實施方式中，驅(qū)動器芯片912可以實施與在上文引用的美國專利申請no.14/244,787中所描述的控制邏輯和控制算法類似的控制邏輯和控制算法。

mcu910和驅(qū)動器芯片912的具體設(shè)計和操作對于理解本發(fā)明不是至關(guān)重要的，以及省略了詳細描述。出于本目的，足以理解，mcu910和驅(qū)動器芯片912可以均被設(shè)置成未封裝的(裸管芯或凸塊管芯)半導(dǎo)體芯片，該半導(dǎo)體芯片具有設(shè)置在一個或多個表面上的各個不同的電接觸區(qū)(例如，接合焊盤或凸起部)。這些接觸區(qū)可以電連接到凹陷區(qū)920的頂面上的接合焊盤，由此將mcu910電連接在外部輸入信號(例如，借助外部電觸點916接收的信號)和驅(qū)動器芯片912之間以及還將驅(qū)動器芯片912電連接在mcu910和led902、led903、led904之間，從而響應(yīng)于外部輸入信號，mcu910可以控制驅(qū)動器芯片912將第一操作電流提供給led902、將第二操作電流提供給led903、以及將第三操作電流提供給led904?？梢元毩⒌卣{(diào)整這三個操作電流以便將光調(diào)諧到期望的顏色。

在所示示例中，mcu910和驅(qū)動器芯片912定位在凹陷區(qū)920的外圍。這可以在最小地影響可用于放置led的區(qū)域的同時促進電連接。另外，參照圖1，位于上層104之下的最頂部底座層103的部分可以被圖案化成具有金屬跡線以連接mcu910和驅(qū)動器芯片912。將mcu910和驅(qū)動器芯片912放在凹陷區(qū)920內(nèi)可以促進保護mcu910和驅(qū)動器芯片912免受元件影響。例如，如上所述，凹陷區(qū)920可以被光學(xué)結(jié)構(gòu)(諸如主透鏡)覆蓋，以及該光學(xué)結(jié)構(gòu)可以在凹陷區(qū)920上的適當(dāng)位置被密封，從而保護led902、led903、led904、mcu910和驅(qū)動器芯片912免受元件影響。

將理解的是，發(fā)射器900為說明性的，以及變型和修改是可行的。例如，led的數(shù)量和/或可獨立尋址的led組的數(shù)量可以按需改變。因此，可以具有兩組led、三組led、或更多組led(例如，五組或七組led)，以及每組可以包括一個或多個led、兩個或更多個led、或任何數(shù)量的led。每組中的led的數(shù)量可以按需為相同的或不同的。不同組中的led的類型和顏色也可以改變。mcu和/或驅(qū)動器芯片的尺寸、形狀和位置也可以改變。例如，mcu910和驅(qū)動器芯片912中的一者或兩者可以放在凹陷區(qū)920內(nèi)的別處或放在凹陷區(qū)920外部但仍在基底901上。不要求mcu910和驅(qū)動器芯片912之間的特定物理鄰近度或距離。另外，在一些實施方式中，可以具有受單個mcu控制的多個驅(qū)動器芯片。例如，驅(qū)動器芯片可以被設(shè)計成提供多達4個獨立可控的輸出電流；如果具有多于四組，則可以使用一個或多個附加驅(qū)動器芯片(或可以使用具有更大數(shù)量的輸出電流的單個驅(qū)動器芯片)。每個獨立可控的輸出電流可以被稱為驅(qū)動器芯片的“通道”。

圖10示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的頂側(cè)接合焊盤的另一布置，該布置提供微控制器單元和驅(qū)動器單元(或驅(qū)動器芯片)作為獨立的半導(dǎo)體設(shè)備。類似于上文所描述的實施方式，該微控制器單元和驅(qū)動器均被設(shè)置為裸管芯或凸塊管芯，該裸管芯或凸塊管芯可以放在同一陶瓷基底上，led布置在該陶瓷基底上。

基底1000可以類似于上文所描述的基底。在本示例中，可以提供12個led接合焊盤1010a-l和12個外圍接合焊盤1012a-l。可以提供接合焊盤1014來容納類似于上文所描述的mcu910的微控制器單元，以及可以提供接合焊盤1018來容納類似于上文所描述的驅(qū)動器芯片912的驅(qū)動器芯片。再一次，所示的配置可以用于倒裝芯片接合法；替選配置可以支持引線接合法。另外，接合焊盤1014和/或接合焊盤1018的數(shù)量和布置可以針對具體芯片來修改。

圖11示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的發(fā)射器1100的簡化示意圖，該實施方式將微控制器單元和驅(qū)動器單元作為獨立的支持芯片提供。發(fā)射器1100包括三組led1102、1103、1104，每組串聯(lián)連接。將理解，可以使用任何數(shù)量的led組，以及每組可以包括任何數(shù)量的單獨的led芯片，以及不同組可以按需包括相同數(shù)量或不同數(shù)量的led芯片。不同組中的led可以具有不同的顏色特性，例如，如上所述。瞬態(tài)電壓抑制二極管1106、瞬態(tài)電壓抑制二極管1107、瞬態(tài)電壓抑制二極管1108可以被提供用于電保護，如本領(lǐng)域中已知的。

發(fā)射器1100還包括微控制器單元(mcu)1110(其可以類似于上文所描述的mcu910)和驅(qū)動器單元1112(其可以類似于上文所描述的驅(qū)動器單元912)。在本示例中，mcu1110連接到操作性輸入信號路徑1114以接收控制輸入，該控制輸入在此被表示為亮度信號(br)和色溫信號(cct)。mcu1110還連接到附加的操作性信號路徑1114以接收電力(pwr)、地端(gnd)、和操作電壓(vcc)。操作性信號路徑1114可以被暴露以允許在正常設(shè)備操作期間的外部連接。例如，信號路徑1114可以連接到圖9的實施方式中的外部信號焊盤916，以及圖7的蓋700可以包括布置成接觸對應(yīng)于操作性信號路徑1114的外部信號焊盤916的金屬引線730。

去往mcu1110的附加輸入可以包括校準/編程信號路徑1116。在本示例中，校準/編程信號路徑1116包括大量輸入/輸出引腳(gpio)和程序信號引腳(pgm)。這些引腳可以用于在校準操作和測試操作期間編程可編程只讀存儲器(prom)1118。例如，如下所述，prom1118可以被編程為存儲所接收的亮度(br)信號和色溫(cct)信號與待發(fā)送到驅(qū)動器單元1112的控制信號之間的映射?？梢栽谛什僮髌陂g確定對于給定發(fā)射器的具體映射。下文描述校準的示例。

校準/編程信號路徑1116還可以包括用于每組led的電壓路徑(v1、v2、v3)。電壓路徑v1、電壓路徑v2、電壓路徑v3可以用于供應(yīng)或監(jiān)控在校準期間傳送到led的電壓(或電流)。

校準/編程信號路徑1116可以(但不必須)被暴露以允許在prom1118的校準和編程完成之后的外部連接。例如，校準/編程信號路徑1116可以連接到圖9的實施方式中的外部信號焊盤916。校準和編程可以發(fā)生在蓋700(上文所描述)附接到發(fā)射器1100之前，以及蓋700不需要提供連接到校準/編程信號路徑1116的引線。

在操作中，微控制器單元1110可以借助操作性信號路徑1114接收外部控制輸入，例如亮度信號(br)和色溫信號(cct)。例如，用戶可以調(diào)整包括發(fā)射器1100的燈的設(shè)置，以及可以使用亮度信號(br)和色溫信號(cct)將期望的設(shè)置傳輸?shù)桨l(fā)射器1100?；谕獠靠刂戚斎?，微控制器單元1110可以確定(例如通過訪問存儲在prom1118中的校準數(shù)據(jù))用于每組led1102、1103、1104的期望的操作電流?；谄谕牟僮麟娏?，可以借助驅(qū)動器控制信號路徑(ch0、ch1、ch2)將對應(yīng)的驅(qū)動器控制信號發(fā)送到驅(qū)動器單元1112，上述驅(qū)動器控制信號路徑可以使用發(fā)射器基底上和/或發(fā)射器基底內(nèi)的金屬通路來實現(xiàn)。驅(qū)動器單元1112還可以接收電力、地端、和來自微控制器單元1110的操作電壓。基于路徑ch0、路徑ch1和路徑ch2上的驅(qū)動器控制信號，驅(qū)動器單元1112可以生成用于led組1102、led組1103、led組1104的輸出電流i0、輸出電流i1、輸出電流i2。將理解，用于不同驅(qū)動器通道(ch0、ch1、ch2)的控制信號可以彼此獨立，以及輸出電流i0、輸出電流i1、輸出電流i2也可以彼此獨立。(在正常操作期間，路徑v1、路徑v2、路徑v3是未激活的；在一些實施方式中，可以使用路徑v1、路徑v2、路徑v3在校準期間供應(yīng)電壓或電流。)如上所述，用于確定和生成期望的操作電流的控制邏輯和控制算法可以類似于與在上文引用的美國專利申請no.14/244,787中所描述的控制邏輯和控制算法。

在一些實施方式中，微控制器單元1110還可以從設(shè)置在發(fā)射器上或設(shè)置在發(fā)射器內(nèi)的傳感器接收輸入以及可以基于傳感器數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)操作電流。例如，為了防止過熱，監(jiān)控led的溫度可能是合乎期望的，以及如果溫度變得過高，則減小操作電流。還可能合乎期望的是，基于操作溫度的變化來調(diào)整用于不同led組的相對操作電流，例如，在不同類型的led的效率不同地受操作溫度的變化影響的情況下補償可能的色偏移。因此，微控制器單元1110可以連接到溫度傳感器1130，該溫度傳感器1130通?？梢跃哂袀鹘y(tǒng)設(shè)計且被設(shè)置在發(fā)射器1100內(nèi)的某處，例如靠近led。該連接可以在發(fā)射器1100的內(nèi)部。在上文引用的美國專利申請no.14/244,787中描述了用于基于操作溫度調(diào)整相對電流的控制邏輯和控制算法的示例。

類似地，在一些實施方式中，對于發(fā)射器1100，可能合乎期望的是，自動地適應(yīng)改變的環(huán)境光條件和/或?qū)φ加玫淖兓鞒鲰憫?yīng)(例如，人進入或離開存在包括發(fā)射器1100的燈的房間)。因此，微控制器單元1110可以連接到環(huán)境傳感器1132，該環(huán)境傳感器1132可以按需設(shè)置在發(fā)射器1100的外表面內(nèi)或外表面上。環(huán)境傳感器1132例如可以為環(huán)境光傳感器或占用傳感器(例如，運動檢測器或紅外熱傳感器等)；這類傳感器可以通常傳統(tǒng)的設(shè)計。與環(huán)境傳感器1132的連接可以在發(fā)射器1100的內(nèi)部。

將理解，圖11的示意圖為一個示例，以及變型和修改是可行的。例如，外部連接的數(shù)量可以改變。在控制電路和驅(qū)動器電路被集成到單個芯片中的情況下，控制電路與驅(qū)動器電路之間的信號路徑可以在芯片的內(nèi)部。另外，可以修改驅(qū)動器通道的數(shù)量以匹配led組的數(shù)量。

上文所描述的發(fā)射器為說明性的，以及變型和修改是可行的。發(fā)射器可以具有布置在任何數(shù)量的可獨立尋址的組中的任何數(shù)量的led?！爸С帧彪娐?例如驅(qū)動器、電流源、控制驅(qū)動器的控制邏輯、存儲數(shù)據(jù)等)可以被集成到單個半導(dǎo)體芯片中或被分布在兩個或更多個半導(dǎo)體芯片上，以及實現(xiàn)支持電路的芯片可以全部設(shè)置在發(fā)射器內(nèi)。可以按需修改連接路徑。將理解，具有提供支持電路的任何數(shù)量的半導(dǎo)體芯片的發(fā)射器可以被并入到圖6至圖8中所示的物理配置中的任一配置內(nèi)。

在本文中所描述的示例中，使用一個或多個支持芯片提供所有的控制電路和電流生成電路，上述一個或多個支持芯片與led安裝在同一基底上，例如安裝在凹陷區(qū)內(nèi)。除了提供需要少量外部電連接的緊湊型發(fā)射器外，這類配置還可以降低或消除電磁干擾(如果來自外部源的高頻脈沖電流用于操作led，則可能出現(xiàn)該電磁干擾)。

如上所述，在一些實施方式中，作為制造過程的一部分，例如在附接蓋700之前，可以校準發(fā)射器。校準可以包括確定將產(chǎn)生特定輸出顏色(例如不同色溫的白光)的電流的絕對值或相對值?？梢詫⑿蕯?shù)據(jù)存儲在可集成到機載控制器/驅(qū)動器芯片或微控制器單元中的可編程只讀存儲器(prom)(例如，集成到微控制器單元1110中的prom1118；將理解，圖2的控制器/驅(qū)動器芯片210也可以包括prom)內(nèi)。因此，所有的控制電路可以在發(fā)射器的內(nèi)部；無需外部的微處理器、存儲器、或電流發(fā)生器。

在一些實施方式中，可以執(zhí)行校準以在多個發(fā)射器上提供一致的光色品質(zhì)。如上所述，發(fā)射器可以包含具有不同顏色或光色品質(zhì)的不同led組(例如，圖2的藍白色led、青白色led和紅色led)。通過以每個發(fā)射器為基礎(chǔ)適當(dāng)?shù)剡x擇用于每組的相對操作電流，可以將大量發(fā)射器調(diào)諧到單個色區(qū)(例如，使得該區(qū)內(nèi)的不同發(fā)射器的顏色通過人眼無法辨別或幾乎無法辨別)。例如，一個色區(qū)可以對應(yīng)于色溫(cct)為大約2800k的暖白光，而另一個色區(qū)可以為cct為大約6000k的冷白光。也可以限定其它色區(qū)。在美國專利no.8,598,793中描述了校準技術(shù)的一些示例，該美國專利的公開內(nèi)容通過引用并入在本文中。另外，在光的顏色(例如色溫)在操作期間可調(diào)的情況下，調(diào)諧可以限定用于不同顏色設(shè)置的合適的相對操作電流，從而不同發(fā)射器在相同顏色設(shè)置下產(chǎn)生一致顏色的光。

可以通過將發(fā)射器(例如圖6的發(fā)射器600)放在測試臺中來執(zhí)行校準，例如在附接蓋700之前。測試臺可以提供允許電力和校準控制導(dǎo)線暫時連接到發(fā)射器600的外部觸點(例如觸點614)的電觸點。因此，例如，圖11的發(fā)射器1100的信號路徑1114、信號路徑1116可以全部連接到測試臺中的外部導(dǎo)線。校準控制導(dǎo)線上的控制信號可以用于指示一個或多個支持芯片將操作電流的具體分布傳送到led組，以及測試臺可以包括用于測量形成光的顏色的光譜儀?；谒鶞y量的顏色和期望的色區(qū)之間的區(qū)別，可以調(diào)整電流分布以將發(fā)射器調(diào)諧到目標色區(qū)。一旦已確定目標色區(qū)的期望的電流分布，則可以使用傳送到發(fā)射器的附加控制信號來將限定電流分布(其產(chǎn)生目標色區(qū)中的光)的參數(shù)編程到微控制器芯片(或控制器/驅(qū)動器芯片)的prom中，例如通過使用在圖11中所示的gpio信號路徑和pgm信號路徑。對于發(fā)射器將可用于提供顏色可控改變的光的應(yīng)用，可以針對多個目標色區(qū)重復(fù)校準過程；例如，prom可以存儲將特定顏色或色溫映射到用于操作電流的特定參數(shù)組的查詢表，以及控制器芯片可以執(zhí)行查詢表中的條目之間的插值以生成中間顏色或色溫。

在一些實施方式中，可以使用微控制器芯片(或控制器/驅(qū)動器芯片)的專用芯片上“校準”輸入焊盤來執(zhí)行prom的校準和編程，該輸入焊盤可以與可提供用于在正常(校準之后)操作期間接收控制信號的任何輸入焊盤分離。例如，校準輸入焊盤可以連接到圖11中所示的信號路徑1116。在正常操作期間，外部來源的控制輸入信號(例如，借助圖11中所示的br和/或cct信號路徑所接收的信號)可以指示期望的色溫和/或亮度，以及微控制器芯片(或控制器/驅(qū)動器芯片)可以使用存儲在prom中的參數(shù)來確定操作電流的適當(dāng)分布。然而，在校準期間，這些參數(shù)還未被存儲在prom中，因此可以期望不同的輸入路徑用于指定電流分布和/或用于指導(dǎo)prom的編程。另外，在一些實施方式中，用于編程prom的芯片上輸入焊盤可以不同于控制信號輸入焊盤(例如，如圖11所示)，以及微控制器芯片(或控制器/驅(qū)動器芯片)無需包括用于編程prom的任何附加電路(例如通過生成高壓脈沖)。因此，可能有用的是，在微控制器芯片(或控制器/驅(qū)動器芯片)上提供專用校準輸入焊盤。

在微控制器芯片(或控制器/驅(qū)動器芯片)提供專用芯片上校準輸入焊盤的情況下，發(fā)射器上的外部觸點(例如圖6的觸點614)可以包括附加的“校準”觸點，該附加的“校準”觸點借助如上所述的發(fā)射器主體的表面內(nèi)和/或表面上的金屬通路而連接到微控制器芯片(或控制器/驅(qū)動器芯片)的芯片上校準輸入焊盤。在校準過程期間可以使用這些校準觸點來應(yīng)用具體電流分布，以及一旦已確定在目標色區(qū)中產(chǎn)生光的電流分布則編程prom。

在校準完成之后，不再需要校準觸點，并且蓋700無需包括連接到校準觸點的任何金屬引線。因此，例如，蓋700可以提供連接到操作信號路徑1114但不連接到信號路徑1116的金屬引線。當(dāng)將發(fā)射器安裝在燈組件中時，蓋700的電絕緣材料(例如塑料)可以防止與校準觸點的意外電接觸。

應(yīng)當(dāng)理解，在一些實施方式中，微控制器芯片(或控制器/驅(qū)動器芯片)可以使用在正常(校準之后)設(shè)備操作期間所使用的相同控制信號輸入引腳來支持校準和prom編程，在該情況下不需要專用校準觸點。

因此，在一些實施方式中，在發(fā)射器的正常(校準之后)操作期間僅需要的外部連接為電源連接(例如24伏特和/或48伏特；一些實施方式可以支持雙操作電壓)以及允許燈的光輸出可控的一個或多個控制信號輸入路徑(例如通過調(diào)節(jié)顏色和/或改變亮度)。在一些實施方式中，在正常操作期間可以不需要單獨的控制信號輸入路徑。例如，微控制器芯片(或控制器/驅(qū)動器芯片)可以能夠借助電源路徑或借助無線數(shù)據(jù)通信接口(例如使用藍牙、zigbee、或其它標準無線數(shù)據(jù)通信協(xié)議)接收控制信號輸入，或者可以是在固定顏色和亮度下操作發(fā)射器，在該情況下，在正常操作期間不需要控制信號。在正常設(shè)備操作期間不需要控制信號輸入路徑的情況下，可以將操作信號路徑的數(shù)量減少為僅電源和地端。

在一些實施方式中，微控制器芯片(或控制器/驅(qū)動器芯片)可以包含溫度補償，例如根據(jù)操作溫度調(diào)整相對操作電流以抵消不同led的光輸出的變化的控制邏輯。因為控制器/驅(qū)動器芯片在發(fā)射器內(nèi)部(在與led相同的熱環(huán)境中)，所以控制器/驅(qū)動器芯片可以直接感測操作溫度并相應(yīng)地補償，或者可以在發(fā)射器中提供附加的溫度傳感器(例如，如圖11所示)。在上文引用的美國專利申請no.14/244,787中描述了可實現(xiàn)的溫度補償功能的示例，但是將理解，可使用其它技術(shù)。

另外，可以以降低的成本制造如本文中所描述的發(fā)射器。例如，如上所述，發(fā)射器基底可以直接安裝在散熱器上且可以電連接到燈(例如燈具、燈泡等)中，而不如傳統(tǒng)做法那樣首先將發(fā)射器連接到金屬芯印制電路板。外部電連接的數(shù)量的減少還可以降低制造成本，因為不需要電纜和連接器。

盡管已相對于具體實施方式描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到，多種修改是可行的。發(fā)射器的具體尺寸，led的數(shù)量、類型和布置方式，可獨立尋址的led組的數(shù)量全都可以按需改變。例如，可以具有兩組led、三組led、或多于三組(例如，五組或七組)。led可以包括任何顏色的led，以及顏色可以利用或不利用熒光劑涂覆來產(chǎn)生。例如，可能合乎期望的是，使用涂覆有紅色熒光劑的藍色led代替紅色led。也可能合乎期望的是，使用產(chǎn)生琥珀色光的led(例如，涂覆有合適熒光劑的藍色led)。與一個或多個支持芯片的電連接件的尺寸、位置和數(shù)量也可以改變，例如根據(jù)可獨立尋址的led組的數(shù)量來改變。例如，可以使用多個驅(qū)動器芯片，其中每個驅(qū)動器芯片將操作電流提供給led組的不同的、不重疊的子集。主光學(xué)器件和次級光學(xué)器件、塑料蓋、散熱器、和其它結(jié)構(gòu)也可以改變。

在一些實施方式中，prom(或用于存儲控制參數(shù)等的其它存儲設(shè)備)可以被實施在與微控制器芯片(或控制器/驅(qū)動器芯片)分離的芯片中，其中該prom也布置在發(fā)射器基底上且使用如上所述的發(fā)射器基底上或發(fā)射器基底內(nèi)的金屬通路和通孔連接到微控制器芯片(或控制器/驅(qū)動器芯片)。在該情況下，可以在發(fā)射器上提供用于編程prom的專用外部觸點，類似于上文所描述的校準/編程信號路徑。

因此，盡管已相對于具體實施方式描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明意圖覆蓋所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有修改和等同物。