[發明專利]顏色可調光源

無效

• 申請號: 200980130229.4
• 申請日: 2009-08-07
• 公開（公告）號: CN102112807A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 杰勒德·哈伯斯;馬克·A·皮尤;馬諾·T·德羅斯;彼特·K·曾
• 申請（專利權）人: 吉可多公司
• 主分類號: F21V9/10
• 分類號: F21V9/10;H01L25/00;H01L33/50;F21Y101/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張成新

相關申請的交叉引用

本申請要求于2008年8月8日遞交的臨時申請No.61/087,570的權益，通過引用將其全部內容結合于此。

技術領域

本發明涉及光源，且特別涉及顏色可調光源。

背景技術

由于太陽相對于觀察者的維度和經度的變化，由太陽直接或間接提供的自然光在一天的過程中改變光譜組成，這改變了地球大氣中的透射和散射路徑，以及靠近觀察者的物體的反射和散射。期望的是，通過改變人造光源的光譜組成和發射顏色在人造光源中(至少在一定程度地)重建或再創造這些效果，或者更具體地，期望改變其光輸出的相關色溫(color?temperature)。潛在應用將可以零售或將是居住環境中，用于改變照明環境以及改變人們的心情和舒適。此外，期望的是僅以有限地增加的成本和最小數量的增加的元件實現這種功能，同時維持高的效率(與進入的電功率可比擬的光通量(luminous?flux)輸出，同時保持良好的CRI)。

還期望，改變不滿足目標色點具體要求(color?point?specification)的固態光源的色點。這種偏差例如由于波長或效率的制造變化，或者由于在磷光材料用來產生不同光譜組成的光輸出的情況中磷光材料轉換效率的變化而出現。這些轉換效率會由于層厚差異或磷光材料層(或多層)中的磷光材料顆粒濃度的變化而改變。在這種情況中，還期望的是能夠在組裝好固態發光模塊之后調節該模塊的色點的，以便該模塊滿足色點目標。

熟知的是，可以用紅、綠和藍發光二極管(LED)串(string)制造模塊，其中每個串連接至一個電流源，并且其中每個電流源可以調節，以改變紅、綠和藍發光二極管LED的相對光輸出，以便可以產生白色或任何其它顏色的不同暗度。這種方法的一些缺點是要求多個驅動器，這增加了所需要的元件數量和成本，并且僅全部的LED的一部分在任何給定時間以最高容量使用。例如，如果期望具有高相關色溫(high?correlated?color?temperature)的光(其具有相對高的藍色含量)，則以最大的驅動條件驅動藍色LED，同時綠色LED、特別是紅色LED被以比它們典型的驅動電流低很多的電流驅動。然而，如果要求具有低相關色溫的光輸出，則紅色LED被驅動到最大，同時藍色LED以比典型值低很多的電流驅動。平均起來，所需的LED的數量比如果僅為一種色點而優化的系統的多。

而且，由于改變驅動條件，LED的效率改變(由于所謂的電流和溫度減弱)，這要求更多的電子元件來預測與驅動電流相關的光輸出的實際顏色。典型地，這采用微控制器來完成，并且要求例如電路板溫度的非常頻繁的附加測量值作為被編程在微控制器中的算法的輸入。這種方法具有的其它缺點在于，裝置經歷差異的老化。例如，如果更加劇烈地驅動紅色LED，則紅色LED可能比藍色LED退化的快，或者當裝置在相對高的色溫下運行時，藍色LED可以退化的更快。在差異老化的方面，情況甚至更糟，因為已經知道，LED老化(在相同的輸入功率條件下的光輸出隨著時間的退化)在不同的裝置之間會不同。

這種問題的一種解決方案是采用這樣一種技術，其中使用至少三個傳感器，每個傳感器具有不同的光譜響應，并且其中所述三個傳感器的信號被測量并用來獲得模塊輸出的實際色點的估計。這種測量值隨后采用電子反饋控制用來控制通過紅、綠和藍色LED的串的電流。這種技術通常稱為光反饋技術。這種技術的缺點包括增加元件數量以及需要嵌入式微控制器，這當然產生額外的成本，并增加了電子故障的可能性。

除了在這些系統中使用紅、綠和藍色發光二極管之外，還可以使用其它顏色的組合，包括白色LED，或者具有不同的相關色溫的白色LED的組合。

一個使用白色和紅色LED的系統的例子是由LED照明器材(NC，USA)制造的系統，其最近已由CREE(NC，USA)獲得。該系統向下發光(down-light)模塊，其具有采用黃色LED結合紅色LED以產生暖色白色的混合腔和傳感器，該傳感器用來測量黃色LED與紅色LED的比值的相對光輸出，并用來為向下的光的光輸出保持恒定的顏色。該系統沒有設計為在系統用戶的要求下改變光輸出的顏色，而是可以在工廠通過調節控制條件設置顏色。

發明內容

一種發光模塊，包括光輸出窗口、限定腔、安裝板和至少一個光源的至少一個側壁、以及位于腔內的至少一個反射器。光輸出窗口可以為側面發射結構中的側壁中的一個。從光輸出窗口出來的光的光譜分布可以通過操作側壁相對于位于腔內的所述至少一個反射器的位置而改變。

附圖說明

圖1A圖示了圓筒形頂部發光模塊的透視圖。