[發明專利]利用多個全光譜白光光源進行分段色溫調節的方法

有效

• 申請號: 201611269064.7
• 申請日: 2016-12-31
• 公開（公告）號: CN106604471B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 李福生;金宇章;韓秋漪;蔣昀;張善端
• 申請（專利權）人: 復旦大學;上海復展智能科技股份有限公司
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 31200 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 陸飛;陸尤

本發明屬于半導體照明技術領域，具體為一種利用多個全光譜白光光源進行分段色溫調節的方法。本發明通過分段選取和混合多個全光譜白光光源，得到所需色溫下高顯色性和高白光偏好度的目標光源，其色溫調節范圍為2000?8000 K，色容差SDCM≤3且處于CIE 1931xy色度圖中的黑體曲線下方，一般顯色指數Ra≥95，顯色指數R1?R8≥90，特殊顯色指數R9?R15至少有5個≥90。本發明通過優化色溫范圍、色容差和顯色指數的調節方法得到的白光光源，可應用于對光品質要求較高的照明場合。

技術領域

本發明屬于半導體照明技術領域，具體涉及一種全光譜白光光源色溫調節方法。

背景技術

隨著人類生活水平的日益提高，照明光源的光品質越來越受重視。在家居、商場、博物館、美術館、藝術工作室、印刷廠、紡織廠、服裝廠、高檔酒店等室內照明場合，光品質的重要性遠高于光效，對整體室內環境的塑造起到關鍵作用。目前有很多研究通過調光調色來提高白光的色溫調節范圍和顯色指數，但色容差SDCM對于提高白光的偏好度同樣重要。研究表明，同色溫和顯色指數下，當色容差SDCM≤3且色坐標處于黑體線下方時，白光具有更高的視覺偏好度(Feng X F, Xu W, Han Q Y, Zhang S D. LED light with enhancedcolor saturation and improved white light perception [J]. Optics Express,2016, 24 (1): 573–585.)。在利用不同的光源混合得到高品質白光時，應該同時優化色溫、顯色指數和色容差三者，這對于調節光譜的策略提出了新的挑戰。

以往，傳統的RGB三基色LED混合白光雖然具有較高的輻射光效，但缺少黃光波段，導致顯色指數較低，特別是第九種特殊顯色指數R9很低，不適用于一般照明用途。而目前普遍使用的LED白光技術是利用藍光LED(峰值波長約440?480nm)激發YAG熒光粉，熒光粉吸收藍光后發出的黃光與透射過熒光粉的部分藍光混合后產生白光。這種方法有效補充了黃光波段，顯色指數達到了80以上，但依然略顯不足。更多的研究使用多個不同的光源混合以得到光品質更高的白光光源。

專利WO2013140296提出了一種由3個或以上的光源組成的白光源，其中至少一個由藍光LED+熒光粉獲得偏綠的白光，至少一個由藍光LED+熒光粉獲得偏藍的白光，和至少一個為發出紅色光或琥珀色光的LED。由此產生的白光具有85以上的顯色指數和貼近黑體線色坐標。專利US20130207570提出了一種使用4個LED混合產生預定光色的方法，其中包括1個紅光LED，1個綠光LED，1個藍光LED，和一個白光LED，白光LED可由藍光激發YAG熒光粉發光。通過調節4個LED的能量權重可以獲得預設色坐標的白光，在某些情況下顯色指數可以達到90以上。然而，以上方法并沒有同時滿足三個優化標準：高顯色指數(Ra≥95，顯色指數R1?R8≥90，特殊顯色指數R9?R15至少有5個≥90)，大范圍調節色溫(2000?8000 K)和低色容差(SDCM≤3且色坐標在黑體線下方)。

因此，期望研發一種在獲得較高顯色指數和色溫調節范圍的同時，兼顧優化色容差SDCM的白光光源調節方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用多個全光譜白光光源進行分段色溫調節的方法。

本發明提供的色溫調節的方法，通過分段選取和混合多個全光譜白光光源，得到所需色溫下高白光偏好度的目標光源，且色容差SDCM≤3，具體步驟如下：