結(jié)合紅、綠、藍(lán)光（RGB）發(fā)光二極管（LED）的多重色彩光源，可以產(chǎn)生多樣化色彩輸出，同時(shí)LED本身也具備相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定度和高效率，不過(guò)在要運(yùn)用RGB LED產(chǎn)出多重色彩光源并維持高品質(zhì)，仍有些挑戰(zhàn)必須克服，本文將介紹能夠處理這些挑戰(zhàn)的技術(shù)。

採(cǎi)用RGB LED

最簡(jiǎn)單的多重色彩LED光源包含三組LED，分別為紅光、綠光及藍(lán)光，每一組都由獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)模組來(lái)推動(dòng)。因此，所得到的光源色彩就受到紅、綠與藍(lán)光LED之間相對(duì)的發(fā)光強(qiáng)度所影響。LED的發(fā)光強(qiáng)度可以透過(guò)驅(qū)動(dòng)電流改變，或采用脈寬調(diào)變（Pulse Width Modulation；PWM）的改變來(lái)推動(dòng)LED信號(hào)，和有效週期率來(lái)加以控制。其中PWM的做法較為普遍，因?yàn)檫L周期系數(shù)對(duì)發(fā)光強(qiáng)度間的關(guān)系要比電流與發(fā)光強(qiáng)度間的關(guān)系更加線性化。

(圖一)　CIE1931色彩空間　

這類LED光源的簡(jiǎn)單開(kāi)迴路架構(gòu)方式有個(gè)潛在的問(wèn)題，由于LED的光學(xué)特性會(huì)受到運(yùn)作條件的影響，因此組合后的RGB光源輸出的亮度以及色度都會(huì)變化。同時(shí)，每顆LED元件也不盡相同，因此造成RGB光源的輸出產(chǎn)生更多變化，(圖二)與(圖三)就描述了幾個(gè)LED變動(dòng)的范例。

(圖二)　RGB LED輸出光譜受溫度影響偏移的范例

　(圖三)　LED相對(duì)強(qiáng)度受到溫度影響造成偏移的范例，以25oC為標(biāo)準(zhǔn)　

一個(gè)解決方式是使用光學(xué)反饋來(lái)產(chǎn)生一個(gè)閉回路系統(tǒng)，其基本的設(shè)置包含一個(gè)記錄LED光源亮度的光感測(cè)器，以及依光感測(cè)器測(cè)量結(jié)果來(lái)調(diào)整光源輸出的控制方法，這將可以讓LED光源的亮度在每顆LED變化時(shí)維持穩(wěn)定，也就是雖然各個(gè)零件各有變化，但總合維持不變。

在(圖四)中，標(biāo)記為22的積分電路可以輸出一個(gè)受到光二極管（11a）上光量控制的電壓，這個(gè)電壓與VSET比較，比較器的輸出能控制計(jì)數(shù)器數(shù)值的增加或減少，計(jì)數(shù)器的輸出則是用來(lái)推動(dòng)一個(gè)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（37），進(jìn)而控制LED的驅(qū)動(dòng)電流。

另一個(gè)更先進(jìn)的光學(xué)反饋方式則是采用三色光感測(cè)器，通常包含三個(gè)獨(dú)立的光感測(cè)器以及上方的三色濾鏡，讓這類光感測(cè)器能夠記錄色彩資訊而不只是亮度，這將可以進(jìn)一步控制紅、綠與藍(lán)光LED的發(fā)光強(qiáng)度比，這個(gè)功能相當(dāng)關(guān)鍵，因?yàn)樗孯GB光源的亮度與色度得以控制，而ASSP則在三色光學(xué)反饋設(shè)計(jì)上扮演了重要的角色。

(圖四)　實(shí)現(xiàn)光學(xué)回饋的電路