專利名稱：一種白平衡半導(dǎo)體照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明光源，尤其涉及一種白平衡半導(dǎo)體照明裝置。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體發(fā)光元件,例如:發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)是一種磷化鎵(GAP)、氮化鎵(GAN)等半導(dǎo)體材料制成的、能直接將電能轉(zhuǎn)化為光能的發(fā)光器件。當(dāng)其內(nèi)部有一定電流通過時(shí)，它就會(huì)發(fā)光。由于LED發(fā)光效率高、壽命長、反應(yīng)靈敏、不含有毒物質(zhì)等特點(diǎn)，使得其的應(yīng)用越來越廣泛，被廣泛應(yīng)用在液晶投影、手機(jī)背光源、顯示屏幕、舞臺燈光照明等。作為顯示和照明領(lǐng)域的LED光源，現(xiàn)有的低成本LED光源通常采用熒光轉(zhuǎn)換，即，利用預(yù)定波長的發(fā)射光來激發(fā)熒光粉，產(chǎn)生白光。例如:日本日亞(Nichia)公司的白光專利，就是利用藍(lán)光LED芯片來激發(fā)黃色YAG熒光粉來產(chǎn)生白光。然而，隨著LED工藝控制的不一致性或者LED芯片的長時(shí)間點(diǎn)亮，常常會(huì)發(fā)生色溫偏離的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，須提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠的白平衡半導(dǎo)體照明裝置。本發(fā)明的發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種白平衡半導(dǎo)體照明裝置，包括第一白光光源，亮度可調(diào)的第二白光光源，勻光裝置，探測裝置以及控制裝置。其中，第二白光光源輔助所述第一白光光源。勻光裝置設(shè)置于所述第一白光光源、第二白光光源的出射光路上。探測裝置設(shè)置在所述勻光裝置的出射光路上，用于采集照射在其內(nèi)的光信號?？刂蒲b置與所述探測裝置連接，根據(jù)探測裝置的輸出控制所述第二白光光源的亮度輸出。本發(fā)明的半導(dǎo)體照明裝置，通過探測裝置采集的數(shù)據(jù)，借由控制裝置控制輔助的白光光源的亮度輸出，調(diào)整輔助光源在混合過程中的亮度比例，使照明裝置整體色溫值平衡在一個(gè)固定的小范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)簡單，可靠。


為了易于說明，本發(fā)明由下述的較佳實(shí)施例及附圖作以詳細(xì)描述。圖1為本發(fā)明白平衡半導(dǎo)體照明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2從A方向看的一實(shí)施方式的平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖2從A方向看的另一實(shí)施方式的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1所示為本發(fā)明白平衡半導(dǎo)體照明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，同時(shí)參閱圖2和圖3，其包括第一白光光源10，第二白光光源20，勻光裝置30，探測裝置40以及控制裝置50。其中，第二白光光源20亮度可調(diào),用于輔助第一白光光源10。而第一白光光源10的亮度通常是不可調(diào)節(jié)的。勻光裝置30設(shè)置于第一白光光源10、第二白光光源20的出射光路上。探測裝置40設(shè)置在勻光裝置30的出射光路上，用于采集照射在其內(nèi)的光信號。控制裝置50與探測裝置40連接，根據(jù)探測裝置40的輸出控制輔助光源，即，第二白光光源20的亮度輸出。本發(fā)明實(shí)施方式中，第一白光光源10、第二白光光源20均為LED光源。為了提高光源的光通量，進(jìn)而增加光亮度，每一個(gè)LED光源均可以是多個(gè)LED芯片以陣列方式的排列。其中，第二白光光源20可以為藍(lán)光LED或紫外LED激發(fā)熒光粉而成，也可以為紅綠藍(lán)LED混合而成。當(dāng)?shù)谝话坠夤庠?0、第二白光光源20的數(shù)量為多個(gè)時(shí),第一白光光源10、第二白光光源20為非線性的排列在同一塊基板(圖中未示出)上。當(dāng)然，本發(fā)明其它實(shí)施方式中，也可以是分立在不同基板上。參閱圖3,為一個(gè)第二白光光源20輔助多個(gè)第一白光光源10。即，多個(gè)第一白光光源10環(huán)繞第二白光光源20設(shè)置?；鍨榻^緣高導(dǎo)熱基板，其材質(zhì)為AlN或者類鉆碳。絕緣高導(dǎo)熱基板的表面設(shè)置有與第一白光光源10、第二白光光源20電性連接的電路層。該電路層是以真空濺射的方式或者印刷線路的方式設(shè)置于絕緣高導(dǎo)熱基板的表面。絕緣高導(dǎo)熱基板的底部則設(shè)置有高導(dǎo)熱層。該高導(dǎo)熱層的材質(zhì)可以為金屬，如鋁、銅等。又，該高導(dǎo)熱層可以與絕緣高導(dǎo)熱基板一體成型(如通過燒結(jié)的方式一體成型)。當(dāng)然，該高導(dǎo)熱層也可以與絕緣高導(dǎo)熱基板，而通過粘膠等粘結(jié)的方式連接在一起。采用這種結(jié)構(gòu)，第一白光光源10、第二白光光源20所產(chǎn)生的熱量能快速通過AlN或者類鉆碳材質(zhì)的絕緣高導(dǎo)熱基板組成的散熱通道進(jìn)行傳導(dǎo)，向外消散，因此，在基板表面光源處的溫度能迅速降低。如圖所示，本發(fā)明實(shí)施方式中，勻光裝置30包括復(fù)眼透鏡組301以及中繼鏡302。其中，復(fù)眼透鏡組301是多個(gè)相同或不同的微透鏡的陣列組合，用于對第一白光光源10與第二白光光源20進(jìn)行均勻化及整形處理。中繼鏡302設(shè)置于復(fù)眼透鏡組301與探測裝置40之間。本發(fā)明實(shí)施方式中，探測裝置40為光電傳感器，位于勻光裝置30的勻光平面附近，將光信號轉(zhuǎn)化為電信號。探測裝置40探測第一白光光源10和第二白光光源20經(jīng)過勻光裝置30勻光后的出射光的光信號。具體操作時(shí)，可通過亮度值或色度值的兩種手段與相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值對比進(jìn)行調(diào)節(jié)。詳細(xì)說，當(dāng)探測裝置40的輸出為亮度值時(shí)，控制裝置50把實(shí)際的亮度值與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)亮度值進(jìn)行對比，確定二者之間的差異，根據(jù)該差異通過控制第二白光光源20的驅(qū)動(dòng)電流，調(diào)節(jié)各第二白光光源的光的輸出亮度。當(dāng)探測裝置40的輸出為色度值時(shí)，控制裝置50把實(shí)際的色度值與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)色度值進(jìn)行對比，確定二者之間的差異，并根據(jù)該差異通過控制第二白光光源20的驅(qū)動(dòng)電流，調(diào)節(jié)各第二白光光源的光的輸出亮度，使得光源輸出光線顏色為設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)色度值。當(dāng)輔助光源，即，第二白光光源20，為藍(lán)光LED或紫外LED激發(fā)熒光粉而成時(shí)，通過調(diào)節(jié)其驅(qū)動(dòng)電流的大小，增大/減小熒光粉的激發(fā)能量，從而增加/減小熒光的出射亮度，進(jìn)而調(diào)整與第一白光光源10所出射白光在混合過程中的亮度比例，使色溫值平衡在一個(gè)固定的小范圍內(nèi)(如6500K±300K)。因此，通過調(diào)整輔助光源在混合過程中的亮度比例，可以使色溫值平衡在一個(gè)固定的小范圍內(nèi)。
圖4所示為圖2從A方向看的另一實(shí)施方式的平面結(jié)構(gòu)示意圖。該照明裝置與圖3所示照明裝置的結(jié)構(gòu)基本相同，區(qū)別在于圖4所示還包括亮度可調(diào)的第三白光光源20’，同樣用于輔助第一白光光源10。其中，第二白光光源20的色溫值小于第一白光光源10的色溫值；第三白光光源20’的色溫值大于第一白光光源10的色溫值?？刂蒲b置50根據(jù)探測裝置40的輸出控制第二白光光源20的亮度輸出，或者控制第三白光光源20’的亮度輸出，或者控制第二白光光源20和第三白光光源20’的亮度輸出。本實(shí)施方式中，第三白光光源20’同樣可以為藍(lán)光LED或紫外LED激發(fā)突光粉而成，也可以為紅綠藍(lán)LED混合而成。同樣，通過調(diào)整輔助光在混合過程中的亮度比例，可以使色溫值平衡在一個(gè)固定的小范圍內(nèi)(如6500K±300K)。例如:如果探測到的實(shí)際色溫值偏高，則可以通過增大第二白光光源20的驅(qū)動(dòng)電流或者減小第三白光光源20’的驅(qū)動(dòng)電流的方式(此處，可既增大第二白光光源20的驅(qū)動(dòng)電流又減小第三白光光源20’的驅(qū)動(dòng)電流，只要滿足光源整體色溫值保持在一定范圍內(nèi)的平衡即可)，使第二白光光源20的亮度增大或者第三白光光源20 ’的亮度減小，從而使得光源整體色溫值保持在一定范圍內(nèi)的平衡。同理，若探測到的實(shí)際色溫值偏低時(shí)，則可以通過減小第二白光光源20的驅(qū)動(dòng)電流或者增大第三白光光源20’的驅(qū)動(dòng)電流的方式(此處，可既減小第二白光光源20的驅(qū)動(dòng)電流又減小第三白光光源20’的驅(qū)動(dòng)電流，只要滿足光源整體色溫值保持在一定范圍內(nèi)的平衡即可)，使第二白光光源20的亮度減小或者第三白光光源20’的亮度增大，從而使光源整體色溫值平衡在一個(gè)固定的小范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明的半導(dǎo)體照明裝置，通過探測裝置采集的數(shù)據(jù)，借由控制裝置控制輔助的白光光源的亮度輸出，調(diào)整輔助光源在混合過程中的亮度比例，使照明裝置整體色溫值平衡在一個(gè)固定的小范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)簡單，可靠。以上所述之具體實(shí)施方式
為發(fā)明的較佳實(shí)施方式，并非以此限定本發(fā)明的具體實(shí)施范圍，本發(fā)明的范圍包括并不限于本具體實(shí)施方式
，凡依照本發(fā)明之形狀、結(jié)構(gòu)所作的等效變化均包含本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種白平衡半導(dǎo)體照明裝置，其特征在于，包括: 第一白光光源； 亮度可調(diào)的第二白光光源，輔助所述第一白光光源； 勻光裝置，設(shè)置于所述第一白光光源、第二白光光源的出射光路上； 探測裝置，設(shè)置在所述勻光裝置的出射光路上，用于采集照射在其內(nèi)的光信號；及 控制裝置，與所述探測裝置連接，根據(jù)探測裝置的輸出控制所述第二白光光源的亮度輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白平衡半導(dǎo)體照明裝置，其特征在于，所述第一白光光源、第二白光光源均為LED光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的白平衡半導(dǎo)體照明裝置，其特征在于，所述第二白光光源為藍(lán)光LED或紫外LED激發(fā)熒光粉而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的白平衡半導(dǎo)體照明裝置，其特征在于，所述第二白光光源為紅綠藍(lán)LED混合而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白平衡半導(dǎo)體照明裝置，其特征在于，還包括亮度可調(diào)的第三白光光源，輔助所述第一白光光源。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的白平衡半導(dǎo)體照明裝置，其特征在于，第二白光光源的色溫值小于第一白光光源的色溫值；第三白光光源的色溫值大于第一白光光源的色溫值；所述控制裝置根據(jù)探測裝置的輸出控制所述第二白光光源的亮度輸出，或者控制第三白光光源的亮度輸出，或者控制第二白光光源和第三白光光源的亮度輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白平衡半導(dǎo)體照明裝置，其特征在于，所述勻光裝置包括: 復(fù)眼透鏡組，用于對所述第一白光光源與第二白光光源進(jìn)行均勻化及整形處理；以及 中繼鏡，設(shè)置于所述復(fù)眼透鏡組與探測裝置之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的白平衡半導(dǎo)體照明裝置，其特征在于，所述復(fù)眼透鏡組是多個(gè)相同或不同的微透鏡的陣列組合，所述探測裝置位于所述勻光裝置的勻光平面附近。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白平衡半導(dǎo)體照明裝置，其特征在于，所述探測裝置為光電傳感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白平衡半導(dǎo)體照明裝置，其特征在于，所述探測裝置的輸出為亮度值；所述控制裝置把實(shí)際的亮度值與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)亮度值進(jìn)行對比，確定二者之間的差異，根據(jù)該差異通過控制第二白光光源的驅(qū)動(dòng)電流，調(diào)節(jié)第二白光光源的輸出亮度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白平衡半導(dǎo)體照明裝置，所述探測裝置的輸出為色度值，所述控制裝置把實(shí)際的色度值與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)色度值進(jìn)行對比，確定二者之間的差異，根據(jù)該差異通過控制第二白光光源的驅(qū)動(dòng)電流，調(diào)節(jié)第二白光光源的輸出亮度。
全文摘要
一種白平衡半導(dǎo)體照明裝置，包括第一白光光源，亮度可調(diào)的第二白光光源，勻光裝置，探測裝置以及控制裝置。其中，第二白光光源輔助所述第一白光光源。勻光裝置設(shè)置于所述第一白光光源、第二白光光源的出射光路上。探測裝置設(shè)置在所述勻光裝置的出射光路上，用于采集照射在其內(nèi)的光信號。控制裝置與所述探測裝置連接，根據(jù)探測裝置的輸出控制所述第二白光光源的亮度輸出。本發(fā)明的半導(dǎo)體照明裝置，通過探測裝置采集的數(shù)據(jù)，借由控制裝置控制輔助的白光光源的亮度輸出，調(diào)整輔助光源在混合過程中的亮度比例，使照明裝置整體色溫值平衡在一個(gè)固定的小范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)簡單，可靠。
文檔編號F21Y101/02GK103162104SQ201110409919
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者程曉輝, 黃鵬 申請人:紅蝶科技(深圳)有限公司