用于多通道白光照明源的裝置、系統(tǒng)和方法
【專利摘要】提供了方法和裝置以在沿著和靠近黑體軌跡的點處產(chǎn)生白光。在一個實施例中，照明源包括外殼(101)、被耦合到外殼并且被配置用于發(fā)出綠移白光的至少一個第一發(fā)光二極管(LED)(102)、被耦合到外殼并且被配置用于發(fā)出藍(lán)移白光的至少一個第二LED(104)以及被耦合到外殼并且被配置用于發(fā)出紅橙色光和琥珀色光至少之一的至少一個第三LED(106)。
【專利說明】用于多通道白光照明源的裝置、系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明整體上指向使用LED光源提供照明的裝置和方法。更具體地，本文中公開的各種發(fā)明裝置、系統(tǒng)和方法涉及在靠近黑體軌跡的點處生成多通道白光。

【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字照明技術(shù)(即基于諸如發(fā)光二極管(LED)之類的半導(dǎo)體光源的照明)提供了對傳統(tǒng)熒光、HID和白熾燈的可行替代。LED的功能性優(yōu)點和益處包括高能量轉(zhuǎn)換和光學(xué)效率、耐用性、較低的操作成本和許多其它優(yōu)點。LED技術(shù)的最新進(jìn)展已經(jīng)提供了高效和強(qiáng)健的全光譜照明源，其使得許多應(yīng)用中的各種照明效果能夠?qū)崿F(xiàn)。體現(xiàn)這些源的一些器材的特征在于包括一個或多個LED以及處理器的照明模塊，一個或多個LED有能力產(chǎn)生例如紅、綠和藍(lán)(RGB)的不同顏色，處理器用于獨立控制LED的輸出以便生成各種顏色和顏色改變的照明效果，這些例如在通過引用方式被并入于此的美國專利號6，016，038和6，211，626中被詳細(xì)討論。
[0003]白光可以通過混合使用多個LED生成的不同顏色的光來產(chǎn)生。存在若干用于表征白光的技術(shù)。在一種技術(shù)中，色溫被用作對具有白特性的光的范圍內(nèi)的光的顏色的量度。光的相關(guān)色溫(CCT)表不福射與正被表征的光相同顏色的光的黑體福射器的以開氏度(K)為單位的溫度。
[0004]用于表征白光的另一技術(shù)涉及光的質(zhì)量。在1965年，國際照明委員會(CIE)建議了用于基于測試顏色樣本方法測量光源的顯色性的方法。該方法已經(jīng)被更新，并在被描述在 CIE 13.3-1995 技術(shù)報告 “Method of Measuring and Specifying Color RenderingProperties of Light Sources”中。本質(zhì)上,該方法涉及對測試下的光源的光譜福射測量。這一數(shù)據(jù)乘以八個顏色樣本的反射光譜?；贑IE 1931標(biāo)準(zhǔn)觀測者，產(chǎn)生的光譜被轉(zhuǎn)換成三色激勵值。這些值相對于參考光的移位被確定以用于由CIE在1960年建議的均勻顏色空間(UCS)。計算八個顏色移位的平均值以生成稱為CRI的一般顯色指數(shù)。在這些計算內(nèi)，CRI是按比例的，使得完美分?jǐn)?shù)等于100，其中完美應(yīng)當(dāng)是使用光譜上等于參考源(通常太陽光或全光譜白光)的源。例如，相比于全光譜白光，鹵鎢源可以具有99的CRI，然而暖白熒光燈將具有50的CRI。人造照明一般使用標(biāo)準(zhǔn)CRI來確定白光的質(zhì)量。如果光相比于全光譜白光產(chǎn)出高的CRI，那么它被認(rèn)為生成較高質(zhì)量的白光。
[0005]光的CCT和CRI可以影響觀測者感知觀測者的環(huán)境中的顏色的方式。當(dāng)在產(chǎn)生不同相關(guān)色溫的光下查看時，觀測者將以不同的方式感知相同的環(huán)境。例如，在清晨的太陽光中查看時看起來正常的環(huán)境在多云的正午天空下查看時將看起來淡藍(lán)和水洗似的。進(jìn)一步地，具有差的CRI的白光可以造成有色表面顯得失真或者對觀測者無吸引力。
[0006]由于在不同的照明條件下對環(huán)境感知的差異，光的色溫和/或CRI對于特定環(huán)境的創(chuàng)建者或監(jiān)護(hù)者可能是關(guān)鍵的。示例包括建筑的建筑師、畫廊的美術(shù)師、劇場的舞臺導(dǎo)演等。另外，通過改變諸如水果和蔬菜、服裝、家具、汽車和含有可以大大影響人們?nèi)绾尾榭春蛯@些展示做出反應(yīng)的視覺元素的其它產(chǎn)品之類的商品的感知顏色，人造光的色溫影響觀測者如何感知諸如零售或銷售展示之類的展示。一個示例是，人體上強(qiáng)的綠光(即使整體照明效果是白光)的劇場照明設(shè)計的原則傾向于使人看起來不自然、毛骨悚然并且通常有點兒惡心。從而，照明色溫的變化可以影響這種展示對于觀測者可以是多么動人或有吸引力的。
[0007]而且，在匹配或密切接近商品將最終被其他人查看的條件的照明環(huán)境中或色溫下，預(yù)覽諸如織物覆蓋的家具、服裝、涂料、墻紙、窗簾等之類的裝飾有色商品的能力將允許這些商品被更加準(zhǔn)確地匹配和協(xié)調(diào)。通常，在諸如展示廳之類的展示設(shè)置中使用的照明不能被改變并且通常被選擇以突出商品顏色的特定方面，從而讓購買者猜測關(guān)于是否考慮中的商品在商品最后將被放置的照明條件下將保持有吸引力的外觀。照明的差異還可以讓顧客想知道是否商品的顏色會與不能在完全相同的照明條件下方便地查看或以其它方式直接比較的其它商品沖突。
[0008]產(chǎn)生白光的一些多通道LED器材允許用戶通過調(diào)整LED器材中每個個體LED的亮度來控制由LED器材生成的光的色溫。要調(diào)整白光的特性，LED器材必須具有重建各種相關(guān)色溫的能力。通常，通過使用具有不同CCT的多個白光LED或者通過結(jié)合諸如紅、綠和藍(lán)之類的多個顏色的LED以生成期望的白色，這已經(jīng)被實現(xiàn)。然而，使用諸如紅、綠和藍(lán)之類的基本顏色的LED器材產(chǎn)生的是不能生成色域中的所有顏色的飽和光。由于色域的大尺寸，這些器材還不允許高粒度的控制。此外，具有帶有不同CCT的多個離散的白光LED的器材將具有沿著黑體的非常小的色域。結(jié)果，器材將不能夠在黑體軌跡上生成所有白色的點。
[0009]而且，大家知道人眼不將“真正的”白光感知為黑體軌跡上的白點。而是，取決于光的CCT，人眼將“真正的”白光感知為在黑體軌跡上方和下方的白點。因為它們不能產(chǎn)生在“真正的”白色點處的光，傳統(tǒng)離散的白光LED器材不能夠補償沿著在黑體軌跡上方和下方的CCT等溫線的個體顏色感知(色調(diào))。從而，傳統(tǒng)的白光LED器材不校正由人眼對“真正的”白的感知。
[0010]如上討論的，高CRI等同于高質(zhì)量的光。傳統(tǒng)多通道LED器材沒有跨例如大約在2700K與6500K之間的范圍廣泛的色溫生成高CRI值的能力。例如，跨該范圍的色溫，傳統(tǒng)白光LED器材僅僅可以生成82或更小的CRI值。傳統(tǒng)的RGB器材表現(xiàn)得甚至更糟，跨相似范圍的色溫CRI值不大于33。
[0011]傳統(tǒng)RGB LED器材可以包括整個黑體，但是由于用于在沿著黑體的各種點處生成光的個體LED的效率的限制，系統(tǒng)的整體效率是差的。例如，跨上面提到的范圍的色溫，一個傳統(tǒng)RGB LED器材的效率大約是40-42流明/瓦。跨相同范圍的色溫，傳統(tǒng)白光LED器材實現(xiàn)38與56之間的流明/瓦。存在利用紅移型白光LED和綠移型白光LED的組合在比相同色溫的白光LED更高的效率下生成白光的現(xiàn)有器材。然而，如上討論的，這種組合不允許顏色和色調(diào)被調(diào)整以校正對“真正的”白的感知。
[0012]針對可調(diào)整的照明源的另一重要考慮是跨色域的流明輸出，其涉及效率以及產(chǎn)生的光的質(zhì)量。然而，傳統(tǒng)的白光LED和RGB LED器材在大約2700K至6500K范圍的色溫內(nèi)可以產(chǎn)生小于350流明。
[0013]從而，在本領(lǐng)域中需要提供一種照明的多通道白光源，其能夠在可以跨范圍廣泛的色溫真正生成針對高CRI優(yōu)化的色域內(nèi)在(或靠近)黑體軌跡上的所有白顏色點，和提供更大的整體系統(tǒng)效率和光輸出，并且那可以可選地克服現(xiàn)有解決方案的一個或多個缺點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本公開指向用于產(chǎn)生具有擴(kuò)展的色域和提升的顏色質(zhì)量，包含在黑體軌跡之上的真正的相關(guān)色溫、提升的顯色指數(shù)、改善的效率和生成如由人眼感知的真正的白色點的能力，的白光的創(chuàng)新裝置、系統(tǒng)和方法。 申請人:已經(jīng)意識和領(lǐng)會到，通過采用至少一個綠移型白光LED、至少一個藍(lán)移型白光LED和至少一個提供紅光分量(例如紅橙色和/或琥珀色)的LED、結(jié)合多通道照明控制系統(tǒng)，可以改善傳統(tǒng)的多通道照明技術(shù)。
[0015]一般地，在一個方面中，照明源包含外殼、被耦合到外殼并且被配置用于發(fā)出綠移白光的至少一個第一發(fā)光二極管(LED)、被耦合到外殼并且被配置用于發(fā)出藍(lán)移白光的至少一個第二 LED以及被耦合到外殼并且被配置用于發(fā)出至少紅橙色光和琥珀色光之一的至少一個第三LED。
[0016]在一些實施例中，第一 LED包含具有被配置用于發(fā)出綠移白光的磷光體的第一藍(lán)泵LED。依照一個實施例，綠移白光具有在由坐標(biāo)(0.31，0.36)、(0.34，0.35)、(0.40，0.54)和(0.42，0.52)定義的第一區(qū)域內(nèi)的CIE 1931色度坐標(biāo)(x，y)。在進(jìn)一步的實施例中，第二LED包含具有被配置用于發(fā)出藍(lán)移白光的磷光體的第二藍(lán)泵LED。根據(jù)一個實施例，藍(lán)移白光具有在由坐標(biāo)(0.278，0.250)、(0.292，0.270)、(0.245，0.285)和(0.267，0.320)定義的第二區(qū)域內(nèi)的CIE 1931色度坐標(biāo)(x，y)。在這些實施例的版本中，第一藍(lán)泵LED和第二藍(lán)泵LED的每一個均沒有紅磷光體。
[0017]在一個實施例中，第三LED被配置用于發(fā)出具有大約610納米波長的紅橙色光。在另一實施例中，第三LED被配置用于發(fā)出具有大約590納米波長的琥珀色光。
[0018]在一個實施例中，照明源進(jìn)一步包括被耦合到第一 LED、第二 LED和第三LED的組合的控制器?？刂破鞅慌渲糜糜诳勺兊卣{(diào)整組合的光輸出以便在大約2400K與6500K之間的相關(guān)色溫(CCT)的范圍內(nèi)生成對應(yīng)于至少靠近黑體軌跡的多個點之一的光。在一些實施例中，第一 LED、第二 LED和第三LED的組合被配置用于在保持大于60流明/瓦的效率的同時，生成沿著黑體軌跡的、在包含從大約2400K到6500K的CCT范圍的多個ANSI四方形中的每個內(nèi)可調(diào)整的白光。在其它實施例中，第一 LED、第二 LED和第三LED的組合被配置用于在保持大于85的顯色指數(shù)(CRI)的同時，生成沿著黑體軌跡的、在包含從大約2400K到6000K的CCT范圍的多個ANSI四方形中的每個內(nèi)可調(diào)整的白光。在又一實施例中,第一LED、第二 LED和第三LED的組合被配置用于在保持大于500流明的輸出的同時，生成在包含從大約2400K到5000K的CCT范圍的多個ANSI四方形中的每個內(nèi)可調(diào)整的白光。
[0019]在一個方面中，生成光的方法包含使用包含被配置用于發(fā)出綠移白光的至少一個第一發(fā)光二極管(LED)、被配置用于發(fā)出藍(lán)移白光的至少一個第二 LED和被配置用于發(fā)出至少紅橙色光和琥珀色光之一的至少一個第三LED的照明源生成白光。生成的白光對應(yīng)于靠近黑體軌跡的多個點中的至少之一。
[0020]在一個實施例中，方法進(jìn)一步包含生成具有在由坐標(biāo)(0.31，0.36)、(0.34，0.35)、(0.40,0.54)和(0.42,0.52)定義的第一區(qū)域內(nèi)的CIE1931色度坐標(biāo)(x，y)的綠移白光。在另一實施例中，方法進(jìn)一步包括生成具有在由坐標(biāo)(0.278,0.250)、(0.292，0.270)、(0.245，0.285)和(0.267，0.320)定義的第二區(qū)域內(nèi)的CIE 1931色度坐標(biāo)(x，y)的藍(lán)移白光。
[0021]在一個實施例中，方法進(jìn)一步包含在大約2400K與6500K之間的相關(guān)色溫(CCT)的范圍內(nèi)生成可變調(diào)整的白光。在進(jìn)一步的實施例中，方法進(jìn)一步包括在保持大于60流明/瓦的效率的同時，生成沿著黑體軌跡的、在包含從大約2400K到6500K的CCT范圍的多個ANSI四方形中的每個內(nèi)可調(diào)整的白光。在另一可選實施例中，方法進(jìn)一步包括在保持大于85的顯色指數(shù)(CRI)的同時，生成沿著黑體軌跡的、在包含從大約2400K到6000K的CCT范圍的多個ANSI四方形中的每個內(nèi)可調(diào)整的白光。在又一可選實施例中，方法進(jìn)一步包括在大于500流明的輸出情況下，生成在包含從大約2400K到5000K的CCT范圍的多個ANSI四方形中的每個內(nèi)可調(diào)整的白光。方法還可以進(jìn)一步包括使用至少一個第一 LED、至少一個第二LED和至少一個第三LED的組合，可變地生成對應(yīng)于靠近黑體軌跡的多個點中的任一個的白光。
[0022]如本文中為了本公開的目的所使用的，術(shù)語“LED”應(yīng)當(dāng)被理解成包含任何電致發(fā)光二極管或者有能力響應(yīng)于電信號生成輻射的任何其它類型的基于載流子注入/結(jié)的系統(tǒng)。從而，術(shù)語LED包含(但不限于)響應(yīng)于電流發(fā)出光的各種基于半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)、發(fā)光聚合物、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、電致發(fā)光帶等。特別是，術(shù)語LED指的是可以被配置用于生成在紅外光譜、紫外光譜和可見光譜(一般包含從大約400納米到大約700納米的輻射波長)的各個部分的一個或多個中的輻射的所有類型的發(fā)光二極管(包括半導(dǎo)體和有機(jī)發(fā)光二極管)。LED的一些示例包含(但不限于)各種類型的紅外LED、紫外LED、紅光LED、藍(lán)光LED、綠光LED、黃光LED、琥珀光LED、橙光LED和(下面進(jìn)一步討論的)白光LED。還應(yīng)當(dāng)理解的是，LED可以被配置和/或控制用于生成具有對于給定光譜(例如窄帶寬、寬帶寬)的各種帶寬(例如半高全寬或FWHM)和在給定的通用顏色分類內(nèi)的各種主波長的輻射。
[0023]例如，被配置用于生成基本上白光的LED(例如白光LED)的一個實施方式可以包含其分別發(fā)出不同光譜的電致發(fā)光的許多裸片，這些電致發(fā)光組合混合以形成基本上白的光。在另一實施方式中，白光LED可以與將具有第一光譜的電致發(fā)光轉(zhuǎn)換成不同的第二光譜的磷光體材料關(guān)聯(lián)。在該實施方式的一個示例中，具有相對短的波長和窄的帶寬光譜的電致發(fā)光“泵浦”磷光體材料，其進(jìn)而輻射具有稍微較寬光譜的較長波長的輻射。
[0024]如本文中所使用的，術(shù)語“藍(lán)泵LED”指的是被配置用于生成藍(lán)光的LED。在一些實施例中，藍(lán)泵LED可以包含改變由藍(lán)泵LED發(fā)出的光顏色例如以生成綠移白光或藍(lán)移白光的磷光體材料(例如安置在透鏡上)。在一些實施例中，在藍(lán)泵LED中采用的磷光體(多種磷光體)沒有紅磷光體。
[0025]還應(yīng)當(dāng)理解的是，術(shù)語LED不限制LED的物理和/或電封裝類型。例如，如上討論的，LED可以指的是具有被配置用于分別發(fā)出不同光譜的輻射的多個裸片(例如其可以是或者可以不是可單獨控制的)的單個發(fā)光設(shè)備。同時，LED可以與被認(rèn)為是LED (例如一些類型的白光LED)的一體部分的磷光體關(guān)聯(lián)。一般來說，術(shù)語LED可以指的是封裝的LED、非封裝的LED、表面貼裝LED、板載芯片LED、T型封裝安裝的LED、徑向封裝的LED、電源封裝LED、包含一些類型的包裝和/或光學(xué)元件(例如漫射透鏡)的LED等。
[0026]術(shù)語“光源”應(yīng)當(dāng)被理解成指的是包含(但不限于)基于LED的源(包含如上定義的一個或多個LED)、白熾源(例如白熾燈、鹵素?zé)?、熒光源、磷光源、高強(qiáng)度放電源(例如鈉蒸氣、汞蒸氣和金屬鹵化物燈)、激光器、其它類型的電致發(fā)光源等的各種輻射源中的任何一個或多個。
[0027]給定的光源可以被配置用于生成在可見光譜內(nèi)、在可見光譜外或者兩者組合的電磁輻射。因此，術(shù)語“光”和“輻射”在本文中可交換使用。另外，光源作為整體部件可以包含一個或多個濾光器(例如濾色器)、透鏡或者其它光學(xué)部件。同時，應(yīng)當(dāng)理解的是，光源可以被配置用于包括(但不限于)指示、顯示和/或照明的各種應(yīng)用?！罢彰髟础笔蔷唧w被配置用于生成具有足夠的強(qiáng)度的輻射以有效照亮內(nèi)部或外部空間的光源。在這個背景下，“足夠的強(qiáng)度”指的是在空間或環(huán)境中生成以提供周圍照明(即可以被間接感知并且可以例如在被感知之前整體或部分地從各種居間表面中的一個或多個反射出來的光)的可見光譜中足夠的輻射功率(關(guān)于輻射功率或“光通量”，單位“流明”通常被采用以表示光源在所有方向上的總的光輸出)。
[0028]術(shù)語“光譜”應(yīng)當(dāng)被理解成指的是由一個或多個光源產(chǎn)生的輻射的任何一個或多個頻率(或波長)。據(jù)此，術(shù)語“光譜”指的是不僅在可見范圍中的頻率(或波長)，而且在整個電磁光譜的紅外、紫外和其它區(qū)域中的頻率(或波長)。同時，給定的光譜可以具有相對窄的帶寬(例如具有基本上幾個頻率或波長分量的FWHM)或者相對寬的帶寬(具有各種相對強(qiáng)度的若干頻率或波長分量)。還應(yīng)當(dāng)理解的是，給定的光譜可以是兩個或多個其它光譜的混合結(jié)果(例如混合分別從多個光源發(fā)出的輻射)。
[0029]為了該公開的目的，術(shù)語“顏色”與術(shù)語“光譜”可交換使用。然而，術(shù)語“顏色” 一般被用于主要指的是由觀測者可感知的輻射的性質(zhì)(雖然這種用法并不旨在限制該術(shù)語的范圍)。據(jù)此，術(shù)語“不同的顏色”隱含指的是具有不同波長分量和/或帶寬的多個光譜。還應(yīng)當(dāng)理解的是，術(shù)語“顏色”可以與白光和非白光兩者聯(lián)系使用。
[0030]術(shù)語“色溫”在本文中一般與白光聯(lián)系使用，雖然這種用法并不旨在限制該術(shù)語的范圍。色溫基本上指的是白光的特定顏色內(nèi)容或明暗(例如發(fā)紅的、發(fā)藍(lán)的)。給定輻射樣本的色溫通常根據(jù)輻射基本上與考慮中的輻射樣本相同的光譜的黑體輻射器的以開氏度(K)為單位的溫度來表征。黑體輻射器的色溫一般落在從大約700開氏度(通常被認(rèn)為對人眼第一可見的)到超過10000開氏度的范圍內(nèi)；白光一般在高于1500-2000開氏度的色溫下被感知。
[0031]術(shù)語“照明器材”或“燈具”在本文中可交換使用以指一個或多個照明單元或多個光源以特定形狀因素、組裝或封裝的實施方式或布置。本文中術(shù)語“照明單元”被用于指包含相同或不同類型的一個或多個光源的裝置。給定的照明單元可以具有各種針對光源(多個光源)的安裝布置、密封罩/外殼布置和形狀和/或電和機(jī)械連接配置中的任一個。另夕卜，給定的照明單元可選地可以與有關(guān)光源(多個光源)操作的各種其它部件(例如控制電路裝置)關(guān)聯(lián)(例如包含、被耦合到和/或與之一起封裝)。“基于LED的照明單元”指的是包含如上討論的一個或多個基于LED的光源的照明單元，獨自的或者結(jié)合其它非基于LED的光源?！岸嗤ǖ馈闭彰鲉卧傅氖前慌渲糜糜诜謩e生成不同光譜的輻射的至少兩個光源的基于LED的或非基于LED的照明單元，其中不同源的光譜各自可以被稱為多通道照明單元的“通道”。
[0032]術(shù)語“控制器”本文中一般被用于描述有關(guān)一個或多個光源操作的各種裝置。控制器可以以眾多方式(例如諸如利用專用硬件)來實現(xiàn)以執(zhí)行本文中所討論的各種功能。“處理器”是控制器的一個示例，其采用可以使用軟件(例如微碼)編程以由一個或多個微處理器來執(zhí)行本文中所討論的各種功能?？刂破骺梢栽诓捎没虿徊捎锰幚砥鞯那闆r下來實現(xiàn)，并且還可以被實現(xiàn)為用于執(zhí)行一些功能的專用硬件和用于執(zhí)行其它功能的處理器的組合(例如一個或多個已編程微處理器和關(guān)聯(lián)的電路)?？梢栽诒竟_的各種實施例中被采用的控制器部件的示例包含(但不限于)傳統(tǒng)的微處理器、專用集成電路(ASIC)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)。
[0033]在各種實施方式中，處理器或控制器可以與一個或多個存儲介質(zhì)(本文中一般被稱為“存儲器”，例如諸如RAM、PROM、EPROM和EEPROM之類的易失性和非易失性計算機(jī)存儲器，軟盤，高密度磁盤，光盤，磁帶等)關(guān)聯(lián)。在一些實施方式中，存儲介質(zhì)可以利用一個或多個程序來編碼，在一個或多個處理器和/或控制器上被執(zhí)行時，該一個或多個程序執(zhí)行至少一些本文中所討論的功能。各種存儲介質(zhì)可以被固定在處理器或控制器內(nèi)或者可以是可傳輸?shù)模沟么鎯υ谄渖系囊粋€或多個程序可以被加載到處理器或控制器中以便實現(xiàn)本文中所討論的本發(fā)明的各種方面。本文中術(shù)語“程序”或“計算機(jī)程序”在一般意義上被用于指可以被采用以對一個或多個處理器或控制器進(jìn)行編程的任何類型的計算機(jī)代碼(例如軟件或微碼)。
[0034]在一個網(wǎng)絡(luò)實施方式中，被耦合到網(wǎng)絡(luò)的一個或多個設(shè)備可以用作用于被耦合到網(wǎng)絡(luò)(例如以主/從關(guān)系)的一個或多個其它設(shè)備的控制器。在另一實施方式中，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可以包含被配置用于控制一個或多個被耦合到網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備的一個或多個專用控制器。通常被耦合到網(wǎng)絡(luò)的多個設(shè)備的每一個可以訪問在通信介質(zhì)或多個通信介質(zhì)上存在的數(shù)據(jù)；然而，例如基于分配給它的一個或多個特定標(biāo)識符(例如“地址”)，給定的設(shè)備可以是“可尋址的”，即，它被配置用于與網(wǎng)絡(luò)選擇性地交換數(shù)據(jù)(即從網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)和/或發(fā)送數(shù)據(jù)給網(wǎng)絡(luò))。
[0035]如本文中所使用的術(shù)語“網(wǎng)絡(luò)”指的是便于信息在被耦合到網(wǎng)絡(luò)的任何兩個或多個設(shè)備之間和/或多個設(shè)備之間傳輸(例如用于設(shè)備控制、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)交換等)的兩個或多個設(shè)備(包含控制器或處理器)的任意互連。如應(yīng)當(dāng)容易理解的，適于互連多個設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)的各種實施方式可以包含各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械娜我环N并且可以采用各種通信協(xié)議中的任一種。另外，在根據(jù)本公開的各種網(wǎng)絡(luò)中，在兩個設(shè)備之間的任何一種連接可以表示在兩個系統(tǒng)之間的專用連接或者替代地非專用連接。除了承載旨在用于兩個設(shè)備的信息外，這樣的非專用連接可以承載不必要旨在用于兩個設(shè)備中的任一個的信息(例如開放式網(wǎng)絡(luò)連接)。此外，應(yīng)當(dāng)容易理解的是，如本文中討論的設(shè)備的各種網(wǎng)絡(luò)可以采用一個或多個無線、電線/電纜和/或光纖鏈路以便于貫穿網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸。
[0036]應(yīng)當(dāng)理解的是，前述概念和下面更加詳細(xì)討論的另外的概念的所有組合(假如這些概念并不互相抵觸)被認(rèn)為是本文中所公開的發(fā)明主題的一部分。特別是，出現(xiàn)在該公開內(nèi)容末尾的所要求的主題的所有組合被認(rèn)為是本文中所公開的發(fā)明主題的一部分。還應(yīng)當(dāng)理解的是，本文中明確采用的、還可以出現(xiàn)在通過引用方式并入的任何公開內(nèi)容中的術(shù)語應(yīng)當(dāng)被賦予與本文中所公開的特定概念最一致的含義。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]在附圖中，貫穿不同的視圖，同樣的附圖標(biāo)記一般指的是相同的部分。同時，附圖不必是按比例的，代替地通常將重點放置在圖示本發(fā)明的原理上。
[0038]圖1圖示了依照一個實施例的照明的多通道白光源的框圖。
[0039]圖2是圖示由依照一個實施例的照明的多通道白光源產(chǎn)生的色域的CIE 1931色度圖。
[0040]圖3是圖示由依照另一實施例的照明的多通道白光源產(chǎn)生的色域的CIE 1931色度圖。
[0041]圖4是示出對應(yīng)于如在各種相關(guān)色溫下針對人眼感知校正的白光的若干點的CIE1931色度圖。
[0042]圖5是圖示由依照又一實施例的照明的多通道白光源產(chǎn)生的色域的CIE 1931色度圖。

【具體實施方式】
[0043]如上討論的，結(jié)合多通道照明控制系統(tǒng)，多通道LED器材的一個重要特性是在大的色域內(nèi)在沿著或靠近黑體的各種顏色點處生成白光的能力。 申請人:已經(jīng)意識和領(lǐng)會到，具有至少一個綠移型白光LED、至少一個藍(lán)移型白光LED和至少一個提供紅分量(例如紅橙色和/或琥珀色)的第三LED的LED器材可以在所有或差不多所有白顏色點處提供具有校正人眼對白色的感知的色調(diào)的照明。這樣的器材可以進(jìn)一步跨范圍廣泛的色溫的，以比傳統(tǒng)LED器材更高的整體系統(tǒng)效率和光輸出提供高CRI。鑒于前述情況，本發(fā)明的各種實施例和實施方式被指向用于生成作為照明源的多通道白光的裝置、系統(tǒng)和方法。
[0044]根據(jù)一個實施例，圖1是描繪LED器材100的框圖。LED器材100包含外殼101和被安裝到外殼的多個LED，所述的多個LED包含至少一個綠移型白光LED 102、至少一個藍(lán)移型白光LED 104和至少一個琥珀色和/或紅橙色光LED 106。綠移型白光LED 102可以包含具有被配置用于發(fā)出綠移白光的磷光體的藍(lán)光LED(還被稱為藍(lán)泵LED)。藍(lán)移型白光LED 104可以包含具有被配置用于發(fā)出藍(lán)移白光的磷光體的藍(lán)泵LED。LED器材100可以進(jìn)一步包含用于控制由每個LED 102、104、106輸出的光的控制器110。在一些實施例中，LED器材100被配置用于照亮環(huán)境150，諸如辦公室(例如如由桌子152表示的)、禮堂、門廳、劇場、零售商店、演播室、畫廊等以及特別是其中期望人眼154有準(zhǔn)確的顏色感知的環(huán)境。在各種實施例中，LED 102、104、106被布置在LED器材100內(nèi)，使得從每個LED 102,104,106發(fā)出的光以添加的方式混合以產(chǎn)生特定顏色的光(例如白光)。
[0045]在一些實施例中，例如通過獨立于器材中其它LED而控制每個LED 102,104,106的強(qiáng)度或亮度，控制器110被配置用于可變地控制由LED器材100生成的照明。這種可變控制可以被用于產(chǎn)生每個LED 102,104,106的光譜內(nèi)的任何顏色的照明，單獨地或者與彼此結(jié)合或者與具有相同或不同光譜的另外的LED結(jié)合。在一些其它實施例中，由LED器材100生成的照明可以是固定的或不可調(diào)整的。在一個實施例中，多個LED器材100可以組合或布置為允許控制器I1提供對器材的常用控制。例如，采用多個LED器材100以照亮環(huán)境150，并且控制器150可以被配置用于獨立或集體地控制LED器材100以在環(huán)境150中提供期望的照明。
[0046]依照一個實施例，圖2是圖示由諸如圖1的LED器材100之類的多通道LED器材產(chǎn)生的色域230的一個示例的CIE 1931色度圖。如上討論的，LED器材100可以包含至少一個綠移型白光LED 102、至少一個藍(lán)移型白光LED 104和至少一個第三LED 106。在圖示的實施例中，藍(lán)移型白光LED 104被配置用于生成在CIE坐標(biāo)的第一范圍210內(nèi)的光，并且綠移型白光LED 102被配置用于生成在CIE坐標(biāo)的第二范圍212內(nèi)的光。在一個實施例中，第三LED 106被配置用于生成在色度圖上的點214處或附近(例如在或靠近690納米的波長處)的紅橙色光。在一些實施例中，第三LED 106被配置用于生成例如琥珀色(諸如下面關(guān)于圖3描述的)的一種或多種不同顏色的光。因為在一些實施例中綠移型白光LED 102和藍(lán)移型白光LED 104不含有任何紅磷光體，第三LED 106中的紅橙色和/或琥珀色分量可以被用于擴(kuò)展色域。沒有紅磷光體的LED可以是有利的，因為它允許更加高效地產(chǎn)生期望的LED輸出，例如產(chǎn)生下面描述的對應(yīng)于色度坐標(biāo)的光。
[0047]CIE坐標(biāo)的第一范圍210可以具有在由CIE 1931色度圖上的點220界定的范圍內(nèi)的CIE 1931色度坐標(biāo)(X，y)，CIE坐標(biāo)的第二范圍212可以具有在由點222界定的范圍內(nèi)的CIE 1931色度坐標(biāo)(X，y)。對應(yīng)于點220和點222的坐標(biāo)的一個示例被示出在下面的表1中。
[0048]

【權(quán)利要求】
1.一種照明源，包括: 外殼(101)； 被耦合到所述外殼并且被配置用于發(fā)出綠移白光的至少一個第一發(fā)光二極管(LED)(102)； 被耦合到所述外殼并且被配置用于發(fā)出藍(lán)移白光的至少一個第二 LED(104);以及 被耦合到所述外殼并且被配置用于發(fā)出紅橙色光和琥珀色光中的至少之一的至少一個第三LED (106)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明源，其中所述至少一個第一LED包括具有被配置用于發(fā)出綠移白光的磷光體的第一藍(lán)泵LED。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明源，其中所述綠移白光具有在由坐標(biāo)(0.31，0.36)、(0.34，0.35)、(0.40，0.54)和(0.42，0.52)定義的第一區(qū)域(210)內(nèi)的 CIE 1931 色度坐標(biāo)(X， y)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明源，其中所述至少一個第二LED包括具有被配置用于發(fā)出藍(lán)移白光的磷光體的第二藍(lán)泵LED。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的照明源，其中所述藍(lán)移白光具有在由坐標(biāo)(0.278,0.250)、(0.292，0.270)、(0.245，0.285)和(0.267，0.320)定義的第二區(qū)域(212)內(nèi)的 CIE 1931 色度坐標(biāo)(X，y)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的照明源，其中第一藍(lán)泵LED和所述第二藍(lán)泵LED中的每個都沒有紅磷光體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明源，其中所述至少一個第三LED被配置用于發(fā)出具有大約610納米波長的紅橙色光。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明源，其中所述至少一個第三LED被配置用于發(fā)出具有大約590納米波長的琥珀色光。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明源，進(jìn)一步包括被耦合到所述至少一個第一LED、所述至少一個第二 LED和所述至少一個第三LED的組合的控制器(110)，其中所述控制器被配置用于可變地調(diào)整所述組合的光輸出，以便產(chǎn)生對應(yīng)于大約2400K與6500K之間的相關(guān)色溫(CCT)的范圍內(nèi)的黑體軌跡(240)附近的多個點中至少一點的光。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的照明源，其中所述至少一個第一LED、所述至少一個第二LED和所述至少一個第三LED的所述組合被配置用于在保持大于60流明/瓦的效率的同時，產(chǎn)生沿著所述黑體軌跡的、在包括從大約2400K到6500K的CCT范圍的多個ANSI四方形(510)中的每個ANSI四方形內(nèi)可調(diào)整的白光。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的照明源，其中所述至少一個第一LED、所述至少一個第二LED和所述至少一個第三LED的所述組合被配置用于在保持大于85的顯色指數(shù)(CRI)的同時，產(chǎn)生沿著所述黑體軌跡的、在包括從大約2400K到6000K的CCT范圍的多個ANSI四方形(510)中的每個ANSI四方形內(nèi)可調(diào)整的白光。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的照明源，其中所述至少一個第一LED、所述至少一個第二LED和所述至少一個第三LED的所述組合被配置用于在保持大于500流明的輸出的同時，產(chǎn)生在包括從大約2400K到5000K的CCT范圍的多個ANSI四方形(510)中的每個ANSI四方形內(nèi)可調(diào)整的白光。
13.—種產(chǎn)生光的方法,所述方法包括: 使用包括被配置用于發(fā)出綠移白光的至少一個第一發(fā)光二極管(LED) (102)、被配置用于發(fā)出藍(lán)移白光的至少一個第二 LED(104)和被配置用于發(fā)出紅橙色光和琥珀色光中至少之一的至少一個第三LED (106)的照明源來產(chǎn)生白光， 其中所述產(chǎn)生的白光對應(yīng)于靠近黑體軌跡(240)的多個點中的至少一點。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括產(chǎn)生具有在由坐標(biāo)(0.31，0.36)、(0.34，0.35)、(0.40，0.54)和(0.42，0.52)定義的第一區(qū)域(210)內(nèi)的 CIE 1931 色度坐標(biāo)(x,y)的所述綠移白光。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括產(chǎn)生具有在由坐標(biāo)(0.278,0.250)、(0.292，0.270)、(0.245，0.285)和(0.267，0.320)定義的第二區(qū)域(212)內(nèi)的 CIE 1931 色度坐標(biāo)(X，y)的所述藍(lán)移白光。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括在大約2400K與6500K之間的相關(guān)色溫(CCT)的范圍內(nèi)產(chǎn)生可變調(diào)整的白光。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括在保持大于60流明/瓦的效率的同時，產(chǎn)生沿著所述黑體軌跡的、在包括從大約2400K到6500K的CCT范圍的多個ANSI四方形(510)中的每個ANSI四方形內(nèi)可調(diào)整的白光。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括在保持大于85的顯色指數(shù)(CRI)的同時，產(chǎn)生沿著所述黑體軌跡的、在包括從大約2400K到6000K的CCT范圍的多個ANSI四方形(510)中的每個ANSI四方形內(nèi)可調(diào)整的白光。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括在大于500流明的輸出情況下，產(chǎn)生在包括從大約2400K到5000K的CCT范圍的多個ANSI四方形(510)中的每個ANSI四方形內(nèi)可調(diào)整的白光。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括使用所述至少一個第一LED、所述至少一個第二 LED和所述至少一個第三LED的所述組合，可變地產(chǎn)生對應(yīng)于靠近所述黑體軌跡的多個點中的任意點的所述白光。
【文檔編號】H05B33/08GK104206011SQ201380015141
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月19日
【發(fā)明者】D·菲伯格, N·皮斯昆, R·皮希里洛 申請人:皇家飛利浦有限公司