CN101680606B - 颜色可调照明系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及颜色可调照明系统(10；12；14)和照明设备。该颜色可调照明系统包括：包括第一组发光二极管(21，24)的第一光源，以及包括第二组发光二极管(31，37，34)的第二光源。第一和第二光源均发射基本上第一预定颜色的光到光混合室(60)内。该光混合室还包括将第一预定颜色的光转换成第二预定颜色的光的第一发光材料(50)。第一光源相对于第一发光材料被定位成用于以第一通量的光照射第一发光材料，该第一通量的光为由第一光源发射到光混合室内的光的一部分。第二光源相对于第一发光材料被定位成用于以第二通量的光照射第一发光材料，该第二通量的光为由第二光源发射到光混合室内的光的一部分。第一通量不同于第二通量。根据本发明的措施的效果在于，由第一光源发射的光的强度相对于由第二光源发射的光的强度的变化导致由该颜色可调照明系统发射的颜色的变化。

Description

颜色可调照明系统
发明领域
本发明涉及包括第一光源、第二光源和第一发光材料层的颜色可调照明系统。
本发明还涉及包括该照明系统的照明设备(luminaire)。
背景技术
此照明系统本身是已知的。它们尤其作为照明设备被用于通用照明目的，例如用于办公室照明、用于商店照明、或者例如用于住宅通用照明目的。
发光材料一般吸收由颜色可调照明系统的光源发射的光的一部分并将所吸收的光转换成不同颜色的光。发光材料经常布置在距光源一定距离处。这种配置也称为远程磷光体配置。使用此远程磷光体配置时的益处在于，发光材料的转换效率和寿命提高并且发光材料可选择的范围扩大。
这样的颜色可调照明系统从US 2005/0041424已知。在该已知颜色可调照明系统的实施例中，照明系统包括发射蓝色光的至少第一蓝色发光二极管，以及发射相同蓝色光的至少第二蓝色发光二极管。该已知照明系统包括布置在所谓的载体材料中的发光材料。载体材料被以条状布置，其覆盖围绕第一和第二发光二极管的壳体的部分。载体材料的条可以布置成使得来自这些发光二极管中至少一个的照明被投射穿过载体材料。通过调制分开的发光二极管的功率，可以调适照明条件，由此调节该已知照明系统的颜色。
该已知照明系统的缺点在于，从该已知照明系统发射的光产生有色阴影。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种颜色可调照明系统，其减少了有色阴影的出现。
根据本发明的第一方面，此目的通过根据权利要求1的颜色可调照明系统来实现。根据本发明的第二方面，此目的通过如权利要求13所述的照明设备来实现。根据本发明的颜色可调照明系统包括第一光源、第二光源、以及布置在光混合室内的第一发光材料层，
光混合室具有用于从该光混合室发射光的光出射窗口，
第一光源和第二光源每一个都包括至少一个发光二极管并发射第一预定颜色的光到光混合室内，
第一发光材料吸收第一预定颜色的光并将所吸收的光转换成与第一预定颜色不同的第二预定颜色的光，第一发光材料被布置成远离第一光源和第二光源，第一光源相对于第一发光材料被定位成用于以第一相对通量的光照射第一发光材料，第一相对通量的光为由第一光源发射到光混合室内的光的一部分，第二光源相对于第一发光材料被定位成用于以第二相对通量的光照射第一发光材料，第二相对通量的光为由第二光源发射到光混合室(60)内的光的一部分，第一相对通量不同于第二相对通量，以及
颜色可调照明系统还包括控制器，用于相对于由第二光源发射的光的强度来控制由第一光源发射的光的强度以改变照射该第一发光材料的该第一预定颜色的光的通量，和/或用于相对于第二光源相对于发光材料的位置来控制第一光源相对于发光材料的位置。
根据本发明的颜色可调光源的效果在于，光混合室的使用产生了从照明系统发射的基本上均匀混合的光，这防止了有色阴影的出现。通过使用控制器，可以相对于第二光源来调节由第一光源发射的光的强度，这改变了穿过第一发光材料的第一预定颜色的光的通量。由于第一相对通量不同于第二相对通量，第二预定颜色的光对于从光混合室发射的混合光的贡献可以被控制，由此调节由根据本发明的颜色可调照明系统发射的光。因此，可以改变由颜色可调照明系统发射的光的颜色同时防止出现有色阴影。
在已知的颜色可调照明系统中，不同颜色由布置成阵列的不同光源产生。当在通用照明应用中使用这些已知颜色可调照明系统时，由颜色可调照明系统照射的对象的阴影将由来自不同颜色的光源的多个阴影构成并因此将具有不同颜色，这导致有色阴影。在根据本发明的颜色可调照明系统中，来自不同光源以及来自第一发光材料的光在光混合室内被混合，使得由颜色可调照明系统发射的光基本上均匀地混合。当使用来自根据本发明的颜色可调照明系统的光照射对象时，有色阴影将减少。
发明人已认识到，第一发光材料相对于第一和第二光源的位置可用于限定经过第一发光材料的第一预定颜色的光的相对通量，这可以用于改变由第一发光材料转换的光对于由照明系统发射的光的贡献。为了改变由照明系统发射的光的颜色，控制器例如相对于第二光源改变由第一光源发射的光的强度。可替代地，控制器改变第一光源和/或第二光源相对于发光材料的位置。位置变化改变了第一相对通量相对于第二相对通量之间的差值，并因此通过调节第二预定颜色的光对于从光混合室发射的混合光的贡献来调节所发射的光的颜色。相对于第二光源的由第一光源发射的光的强度。
在此上下文中，预定颜色的光典型地包括具有预定光谱的光。该预定光谱例如可包括在预定波长附近具有特定带宽的基色(primarycolor)，或者例如可包括多种基色。该预定波长是辐射功率谱分布的平均波长。在此上下文中，预定颜色的光还包括不可见光，例如紫外光。基色的光例如包括红、绿、蓝、黄和琥珀色光。预定颜色的光还可包括基色的混合，例如蓝和琥珀色，或者蓝、黄和红。通过选择例如红、绿和蓝光的特定组合，可以由该照明系统产生基本上每一种颜色，包括白色。也可以在能够产生基本上每种颜色的光投射系统中使用其它基色组合，例如红、绿、蓝、青和黄。颜色可调照明系统中使用的基色的数目可以变化。
在该颜色可调照明系统的实施例中，第一光源被布置成直接照射第一发光材料，并且第二光源被避免直接照射第一发光材料。通过避免由第二光源发射的光直接照射第一发光材料，可以改善由颜色可调照明系统发射的光的调节效率。使用光混合室大体上均匀地混合来自所有光源的光以产生从光混合室的光出射窗口发射的基本上均匀混合的光束。避免第二光源直接照射第一发光材料可以通过适当地放置第一发光材料以及第一和第二光源来实现。然而间接照射通常在一定程度上总是存在，因为来自第一发光材料的光必须进入混合室，因此光也可沿相反方向行进。
在该颜色可调照明系统的实施例中，二向色屏蔽装置被布置用于屏蔽第二光源以免其照射第一发光材料。二向色屏蔽装置可以例如透射第二预定颜色的光，且可反射第一预定颜色的光。
在该颜色可调照明系统的实施例中，光混合室包括另一发光材料，该另一发光材料将第一预定颜色的光转换成与第一预定颜色和第二预定颜色不同的另一预定颜色。所述另一预定颜色优选地为可见光，例如白光。第一预定颜色的光例如可具有在200至400纳米之间的范围内的中心波长。在200至400纳米之间的范围内的光也称为紫外光。使用紫外光作为第一预定颜色的光时的益处在于，离开混合室的光的色点仅由发光材料内的磷光体混合物确定，因为第一预定颜色的光对可见光没有贡献。这与使用蓝光作为第一预定颜色的光相反，其中离开光混合室的光的色点还由所应用的发光材料的厚度确定，因为发光材料的厚度确定蓝光到第二预定颜色的光的转换程度。这意味着当使用蓝光时磷光体厚度需要被适当地控制，而对于使用光的情形不必如此。
在该颜色可调照明系统的实施例中，第一预定颜色在400纳米至490纳米之间的范围内。中心波长在400至490纳米之间的范围内的光也被称为蓝光。使用蓝光作为第一预定颜色的光时的益处在于，此光对人是可见的，并因此可以不转换而直接混合到颜色可调照明系统的输出中。任何使用发光材料将光从一种颜色转换成另一种颜色的转换会由于在转换中涉及的斯托克斯频移而引入一些能量损失。使用蓝光作为第一预定颜色的光，一些由颜色可调照明系统发射的光无需被转换，这提高了系统的效率。此外，将蓝光转换成第二预定颜色的光时的斯托克斯频移小于将紫外光转换成第二预定颜色的光时的斯托克斯频移，从而进一步提高效率。此外，蓝色是可用于与其它基色(例如红和绿或者例如黄)混合以获得白光的基色之一。例如，当选择另一发光材料吸收由第一和第二光源发射的蓝光的一部分且发射为黄色的另一预定颜色，并且发光材料的量被适当地选择从而获得第一预定颜色的光的适当程度的转换时，从颜色可调照明系统发射的光基本上为白色(由于剩余蓝光与由另一发光材料发射的黄光的组合)。将第二预定颜色的光添加到基本上白光将使得可以改变由颜色可调照明系统发射的光的色温。通过使用蓝光作为第一预定颜色的光而在颜色可调照明系统中省略紫外光的使用，提供了另一益处：可以省略附加的UV滤光器。典型地需要UV滤光器以防止颜色可调照明系统发射紫外光。当颜色可调照明系统例如用于通用照明应用时，必须避免紫外光的发射，因为紫外光对人眼有害。当第一预定颜色的光为紫外光时，光出射窗口典型地包含UV滤光器，此UV滤光器在紫外光被发射之前吸收或反射紫外光。当使用发射蓝色光的发光二极管时，UV滤光器可以省略，这再次提高了系统的效率且减小颜色可调照明系统的成本。
在该颜色可调照明系统的实施例中，颜色可调照明系统还包括第三光源和第三发光材料，
第三光源包括发射第一预定颜色的光到光混合室内的至少一个发光二极管，第三光源被布置成直接照射第三发光材料而第一光源和第二光源被避免直接照射第三发光材料，
第三发光材料吸收该第一预定颜色的光并将所吸收的光转换成与该第一预定颜色和第二预定颜色不同的第三预定颜色的光。此实施例的益处在于，使用第三发光材料增加了由颜色可调照明系统发射的光的颜色可被调节的范围。例如，添加第二预定颜色的光可以将由颜色可调照明系统发射的光的颜色从蓝转变到黄(或其一部分)，而添加第三预定颜色的光可以将由颜色可调照明系统发射的光的颜色从绿转变到红(或其一部分)。在另一实施例中，第三光源和第三发光材料可用于“微调”色温的变化从而恰当地遵从例如黑体轨迹，此黑体轨迹为色空间内的曲线。为了遵从色空间内的曲线，需要相对强度受控的三个光源。
在该颜色可调照明系统的实施例中，第一发光材料和/或另一发光材料和/或第三发光材料包括磷光体成分，此磷光体成分为磷光体混合物，第一发光材料、另一发光材料和/或第三发光材料的每个磷光体成分不同。例如，在第一预定颜色为紫外光的实施例中，另一发光材料可以是例如提供具有预定色温的基本上白光的磷光体混合物，且第一发光材料和第三发光材料可将所吸收的紫外光分别转换成第二预定颜色和第三预定颜色的光，这改变了由颜色可调照明系统发射的光的颜色，例如分别改变到更高、更低的色温。
在该颜色可调照明系统的实施例中，第一光源和/或第二光源包括多个发光二极管的串联布置。此实施例的益处在于，使用包括多个发光二极管的光源使得可以增加由颜色可调照明系统发射的光的强度。此外，使用多个发光二极管使得发光二极管更均匀地分布在光混合室内，这进一步改善了不同发光二极管的光的混合，导致了由颜色可调照明系统发射的光的改善的混合。
在该颜色可调照明系统的实施例中，第一光源的发光二极管被布置在包括第一发光材料的另一光混合室内或者被布置在包括第一发光材料的多个另外的光混合室内，所述另一光混合室或所述多个另外的光混合室被布置在该光混合室内。此实施例的益处在于，使用另一光混合室或多个另外的光混合室，将第一光源的光与第二预定颜色的光预混合，这改善了光混合室内的总体颜色混合。第一光混合室的壁例如可由二向色屏蔽装置构成，此二向色屏蔽装置允许第二预定颜色的光穿过并反射第一预定颜色的光。此布置基本上避免了第二光源的光照在第一发光材料上，这增强了根据本发明的颜色可调照明系统的调色效率。
在该颜色可调照明系统的实施例中，当颜色可调照明系统包括另一发光材料时，多个发光二极管被布置成基本上均匀地照射光混合室的光出射窗口，并且其中另一发光材料被布置在光混合室的光出射窗口处。此实施例的益处在于，其使得颜色可调照明系统相对紧凑。由所述另一发光材料发射的另一预定颜色的光基本上沿所有方向发射，且因此也被发射回到光混合室内。由于来自所述另一发光材料的光的此发射，所述另一预定颜色的光的一部分在光混合室内被混合，从而进一步改善颜色可调照明系统的颜色混合。由第一发光材料产生的光必须透过光出射窗口并因此经过所述另一发光材料。优选地，所述另一发光材料不吸收第二预定颜色的光或者仅仅吸收第二预定颜色的光的很小一部分。
在该颜色可调照明系统的实施例中，第一和第二光源布置在光混合室的靠近光出射窗口的边缘上，第一和第二光源的每一个远离光出射窗口发射光，防止第一和第二光源直接照射光出射窗口。此实施例的益处在于，第一和第二光源的发光二极管不直接照射光出射窗口，这确保良好的光混合并减小光源的眩光。附加益处在于，第一和第二光源可以被冷却而不使用诸如风扇或珀尔帖元件的主动冷却装置。第一和第二光源包括发光二极管。典型地，发光二极管需要某种类型的冷却。当第一和第二光源被布置在颜色可调照明系统的光混合室的靠近光出射窗口的边缘时，发光二极管的冷却可以经由例如布置在颜色可调照明系统的壳体的外侧上的冷却片来提供。这使得颜色可调照明系统可以构建在照明设备内，或者例如构建在房屋、办公室或商店的天花板内，同时通过从照明设备或天花板突出的冷却片来冷却发光二极管。
在该颜色可调照明系统的实施例中，第一预定颜色为蓝色，第一发光材料将所吸收的第一预定颜色的光转换成作为第二预定颜色的琥珀色的光，且另一发光材料将所吸收的第一预定颜色的光转换成作为另一预定颜色的黄色的光。此实施例的益处在于，使用发射琥珀色的第一发光材料、发射黄色的另一发光材料以及第一预定颜色为蓝色，根据本发明的颜色可调照明系统可以将所发射的光的颜色从相对冷白色调节到暖白色，例如，基本上沿着黑体轨迹在6500K和2700K之间。例如，第一发光材料包括Y3Al5O12:Ce3+和CaS:Eu2+的混合物，并且另一发光材料(52)包括Y3Al5O12:Ce3+。可替代地，第一发光材料包括(Ba，Sr)2Si5N8:Eu2+，并且另一发光材料包括Y3Al5O12:Ce3+。在第三实施例中，第一发光材料包括Lu3Al5O12:Ce3+和CaS:Eu2+的混合物，并且另一发光材料包括不同磷光体比例的Lu3Al5O12:Ce3+和CaS:Eu2+的混合物。第一发光材料例如可包括85％w/w Y3Al5O12:Ce3+(另外也被称为YAG:Ce)和15％w/w CaS:Eu2+(另外也被称为CaS:Eu)的混合物，此混合物发射第二预定颜色的琥珀色。发光材料(Ba，Sr)2Si5N8:Eu2+(另外也被称为BSSN:Eu)发射第二预定颜色的琥珀色。发光材料Lu3Al5O12:Ce3+(另外也被称为LuAG:Ce)发射第二预定颜色的绿色，并且发光材料CaS:Eu2+(另外也被称为CaS:Eu)发射第二预定颜色的红色。将BSSN:Eu及YAG:Ce与蓝光一起使用以及将LuAG:Ce和CaS:Eu的两种混合物与蓝光一起使用的实施例可以实现基本上相同的效果。将蓝光转换成红光的其它磷光体，例如(Ba，Sr，Ca)2Si5N8:Eu2+、(Sr，Ca)S:Eu2+和(Ca，Sr)AlSiN3:Eu2+可被使用来替代CaS:Eu，以达成基本上相同的效果。将蓝光转换成绿光的其它磷光体，例如Sr2Si2N2O2:Eu2+和SrGa2S4:Eu2+可被使用来替代LuAG:Ce，以达成基本上相同的效果。石榴石发光材料YAG:Ce和LuAG:Ce可被替换为：(Y3-x-yLuxGdy)(Al5-zSiz)(O12-zNz):Ce，其中0＜x≤3，0≤y≤2.7，0＜x+y≤3且0＜z≤2。
使用发射紫外光的光源以及包括例如不同磷光体比例的BaMgAl10O17:Eu2+(将紫外光转换成蓝光)、Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu2+，Mn2+(将紫外光转换成绿光)和Y2O3:Eu3+，Bi3+(将紫外光转换成红光)的混合物的第一和另一发光材料可以使得从相对冷白色转变为暖白色，例如基本上沿着黑体轨迹在6500K和2700K之间。任何其它颜色变化也是可能的，这由磷光体比例决定。可以使用将紫外光转换成蓝、绿或红光或者任何其它颜色的任何其它磷光体来替代上述磷光体。
附图说明
本发明的这些和其它方面通过参照下文所述实施例而清楚并得到阐述。
在图中：
图1A、1B和1C示出根据本发明的颜色可调照明系统的示意性截面图；
图2A和2B示出根据本发明的颜色可调照明系统的另一实施例的示意性截面图；以及
图2C示出根据本发明的颜色可调照明系统的所述另一实施例的示意性三维视图。
这些图纯粹是图解性的并且未按比例绘制。特别地为了清晰起见，一些尺寸被明显地夸大。图中相似的部件尽可能使用相同附图标记来表示。
具体实施方式
图1A、1B和1C示出根据本发明的颜色可调照明系统10、12的示意性截面图。颜色可调照明系统10、12包括由第一组发光二极管21、22构成的第一光源21、22。第一组发光二极管21、22发射第一预定颜色的光到光混合室60内。光混合室60还包括一层发光层50，该发光层被布置成远离第一光源21、22并吸收第一预定颜色的光的一部分并且将所吸收的光转换成与第一预定颜色不同的第二预定颜色的光。颜色可调照明系统10、12还包括由第二组发光二极管31、32构成的第二光源31、32，其发射基本上相同的第一预定颜色的光到光混合室60内。第一组发光二极管21、22例如被布置成用于直接照射第一发光材料50。第二组发光二极管31、32例如被避免直接照射第一发光材料50。来自第一光源21、22、来自第二光源31、32以及来自第一发光材料50的光在光混合室60内被混合，产生由根据本发明的颜色可调照明系统10、12发射的基本上均匀混合的光。根据本发明的颜色可调照明系统10、12还包括控制器70，其用于相对于第二组发光二极管31、32的光通量控制由第一组发光二极管21、22发射的光的通量。
在图1A、1B和1C所示的颜色可调照明系统10、12的实施例中，颜色可调照明系统10、12还包括另一发光材料52，该另一发光材料将第一预定颜色的光转换成与第一预定颜色和第二预定颜色不同的另一预定颜色。光混合室60的壁覆盖有漫反射层66，以用于混合在光混合室60内产生的光。混合的光经由包括准直器64的光出射窗口62从颜色可调照明系统10、12发射。光出射窗口62还包括漫射器68，用于进一步增强从颜色可调照明系统10、12发射的光的混合。在图1A、1B和1C所示的颜色可调照明系统10、12的实施例中，发光二极管21、22、31、32、41被布置在光混合室60的边缘65上，沿大体上离开光出射窗口62的方向发射光。发光二极管21、22、31、32、41的这种布置确保发光二极管21、22、31、32、41不直接照射光出射窗口62，这减小了颜色可调照明系统10、12的眩光。最后，在根据本发明的颜色可调照明系统10、12的该实施例中，光混合室60包括冷却片63，用于冷却布置在边缘65上的发光二极管21、22、31、32、41。由于发光二极管21、22、31、32、41布置在光混合室60的边缘65处，所以即使当构建在例如住宅、办公室或商店的天花板内时，也可以使用这些冷却片63来冷却发光二极管21、22、31、32、41。
在颜色可调照明系统10、12的实施例中，第一预定颜色具有在400至490纳米之间的范围内的预定波长。此第一预定颜色的光也被称为蓝基色(primary color blue)的光，其对于人而言是可见光。使用例如YAG:Ce作为另一发光材料52，其在被蓝基色光照射时发射黄基色光。在光混合室60内组合蓝基色和黄基色，得到从颜色可调照明系统10、12发射的基本上冷白光。光混合室60内另一发光材料52的量决定了从光混合室60发射的白光的色温。第一发光材料50例如可包括磷光体YAG:Ce和CaS:Eu的混合物，其中YAG:Ce对黄基色有贡献并且其中CaS:Eu发射红基色光，此黄基色和红基色在光混合室60内混合。通过改变例如构成第一发光材料50的磷光体混合物的重量百分比，可以操控由颜色可调照明系统10、12的光混合室60发射的光的颜色的变化率。因此，可以预设定其中颜色可调照明系统10、12可被调节的具体范围。YAG:Ce和CaS:Eu的组合使得颜色可调照明系统10、12的颜色的变化范围靠近在色空间内定义的黑体轨迹。当在通用照明应用中使用的照明设备中使用这些颜色可调照明系统10、12时，此实施例尤为有益，因为这些颜色改变例如可以是紫外光，其照射另一发光材料52以最接近地类似于白光的变化，如在一天中从早晨到夜晚的阳光中那样。
第一预定颜色的光例如产生基本上白光。使用发射紫外光的光源以及包括例如不同磷光体比例的BaMgAl10O17:Eu2+(将紫外光转换成蓝光)、Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu2+，Mn2+(将紫外光转换成绿光)和Y2O3:Eu3+，Bi3+(将紫外光转换成红光)的混合物的第一和另一发光材料，可以实现从相对冷白色偏移到暖白色，例如在6500K和2700K之间。
可替代地，其它磷光体和/或磷光体混合物可被用于获得根据本发明的颜色可调照明系统的颜色变化。
在根据本发明的颜色可调照明系统10、12的优选实施例中，光源21、22、31、32、41包括发光二极管21、22、31、32、41。然而，光源21、22、31、32、41可以是任何合适的光源，例如有机LED、低压放电灯、高压放电灯、白炽灯或激光光源。
图1A示出颜色可调照明系统10沿着纵轴15(用虚点线15表示)的截面图。第一光源21、22的发光二极管21、22连同第一发光材料50被布置在光混合室60的分离区段内，此分离区段构成被布置在光混合室60内的另一光混合室61。第一发光材料50的这种分离布置导致避免第一发光材料50受到第二光源31、32的直接照射以及将第一光源21、22的光与来自第一发光材料50的经转换的光预先混合。
图1B示出颜色可调照明系统10的沿着图1A中用虚线表示的截面AA的截面图。在颜色可调照明系统10的此截面图中，光混合室的壁覆盖有漫反射层66。此外，另一光混合室61被示为包括第一发光材料50并且包括构成第一光源21、22的第一组发光二极管21、22的发光二极管21、22。另一光混合室61的壁例如可以包括二向色屏蔽装置，此二向色屏蔽装置允许第二预定颜色的光经过并且例如反射第一预定颜色的光。典型地，第一组发光二极管21、22的发光二极管21、22和第二组发光二极管31、32的发光二极管31、32均被布置成串联布置，使得在使用时，基本相同的电流流过所述第一组和第二组。此串联布置的益处在于，通过由控制器70仅改变流过二极管的串联布置的电流，可以相对于彼此改变第一组和第二组这两者的光的强度。可替代地，控制器70能够单独地控制第一组的发光二极管21、22和第二组的发光二极管31、32的强度(未示出)。图1B的截面图还示出漫射器68以及布置在光混合室60的与光出射窗口62基本上相对的壁上的另一发光材料52。另外可替代地，控制器70可被布置成用于相对第二组的发光二极管31、32的距离来改变第一组的发光二极管21、22相对于第一发光材料50的距离(未示出)。
图1C示出根据本发明的颜色可调照明系统12的不同实施例。在此实施例中，紧挨着第一光源21、第二光源31、32、第一发光材料50和另一发光材料52，颜色可调照明系统12还包括第三光源41和第三发光材料54。在当前实施例中，第三光源41由单个发光二极管41构成。当然，可替代地，颜色可调照明系统12可包括构成第三光源41的第三组发光二极管(未示出)。光混合室60内的第三发光材料54的布置再次使得避免第一光源21和第二光源31、32直接照射第三发光材料54，而第三光源41被布置成直接照射第三发光材料54。例如，第一预定颜色的光可以是紫外光，例如使用磷光体混合物由另一发光材料将此紫外光转换成基本上白光。
图2A和2B示出根据本发明的颜色可调照明系统14的另一实施例的示意性截面图。光混合室60同样包括布置在另一光混合室61内的第一发光材料50，第一组发光二极管21、22、23、24、25、26被布置在此另一光混合室内。光混合室60还包括第二光源31、32、33、34、35、36、37的第二组发光二极管31、32、33、34、35、36、37。光出射窗口62包括漫射器68和另一发光层52，该另一发光层例如直接施加到漫射器68，或者可替代地施加到或嵌入到不同的载体材料(未示出)中。第一预定颜色的光将照在另一发光层52上且将被转换成另一预定颜色的光。由另一发光材料52发射的光的一部分将被直接发射离开光出射窗口62，而由另一发光材料52发射的光的另一部分将被发射到光混合室60内且与第一预定颜色的光以及与由第一发光材料50产生的光混合。光混合室60的壁同样覆盖有漫反射层66，并且另一光混合室61的光出射窗口也包括漫射器以用于增强第二预定颜色的光与第一预定颜色的光的混合。此外，施加到另一光混合室61的出射窗口的漫射器(未示出)使得更好地防止第一发光材料经受来自第二光源的光。如前文所指出的，第一预定颜色的光可以是紫外光，例如，此紫外光被另一发光层52转换成基本上白光。增加第二预定颜色的光改变了所述基本上白光的色温。第一预定颜色的光可以是蓝基色，其中蓝基色光的一部分例如被另一发光层52转换成黄基色光，此黄基色光再次与蓝基色组合成为基本上白光。增加第二预定颜色的光改变了基本上白光的色温。在图2A、2B、2C的配置中使用发蓝光的第一和第二光源、YAG:Ce(黄)和CaS:Eu(红，15％w/w)的混合物用于第一发光材料50以及YAG:Ce用于另一发光材料52，通过控制第一和第二光源的相对强度实现了从5000至3000K的色温变化。
可替代地，第一预定颜色、第二预定颜色和第三预定颜色的颜色可以是在光混合室60中被混合以获得根据本发明的颜色可调照明系统14的颜色可调光发射的任何其它颜色。图2A和2B中所示实施例的益处在于，颜色可调照明系统14可以制作成相对较紧凑。此外，基本上所有第二预定颜色的光经过另一发光层52，这进一步增强第二预定颜色的光与另一预定颜色的光的混合。优选地，另一发光材料52应选择为不吸收或者仅仅少量地吸收由第一发光材料50发射的光。可替代地，颜色可调照明系统14的此另一实施例的光混合室60可包括第三光源(未示出)和第三发光材料(未示出)。在这样的实施例中，另一发光材料52应优选地也选择为不吸收或者仅仅少量地吸收由第三发光材料发射的光。
图2B示出颜色可调照明系统14沿着图2A中用虚线表示的截面BB的截面图。
图2C示出根据本发明的颜色可调照明系统14的另一实施例的示意性三维视图。在此另一实施例的三维视图中，示出了第一组发光二极管21、22、23、24、25、26的串联布置和第二组发光二极管31、32、33、34、35、36、37的串联布置。由第一组发光二极管21、22、23、24、25、26的发光二极管发射的光的强度和/或由第二组发光二极管31、32、33、34、35、36、37的发光二极管发射的光的强度例如由控制器70例如通过控制流过发光二极管21、22、23、24、25、26；31、32、33、34、35、36、37的串联布置的每一个的电流来调节。本领域技术人员可以应用用于改变由发光二极管发射的光的强度的替代性的任何已知布置而不背离本发明的范围。
应注意，上述实施例阐释而非限制了本发明，在不背离所附权利要求的范围的情况下，本领域技术人员将能够设计许多替代性的实施例。
在权利要求中，置于括号之内的任何附图标记不应解释为限制该权利要求。使用动词“包括”及其变形不排除除了在权利要求中所述的元件或步骤的其他元件或步骤的存在。元件之前的冠词“一”(“a”或“an”)并不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括若干不同元件的硬件来实施。在列举若干装置的设备权利要求中，这些装置中的若干个可以通过同一项硬件来实现。在互不相同的从属权利要求中列举了某些措施这个起码的事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。

Claims (14)

1.一种颜色可调照明系统(10；12；14)，包括第一光源(21；21、22；21、22、23、24、25、26)、第二光源(31、32；31、32、33、34、35、36、37)以及布置在光混合室(60)内的第一发光材料(50)的层，
该光混合室(60)具有用于从该光混合室(60)发射光的光出射窗口(62)，
该第一光源(21；21、22；21、22、23、24、25、26)和该第二光源(31、32；31、32、33、34、35、36、37)每一个都包括至少一个发光二极管(21；22；23；24；25；26；31；32；33；34；35；36；37)并发射第一预定颜色的光到该光混合室(60)内，
该第一发光材料(50)吸收该第一预定颜色的光并将所吸收的光转换成与该第一预定颜色不同的第二预定颜色的光，该第一发光材料(50)被布置成远离该第一光源(21；21、22；21、22、23、24、25、26)和该第二光源(31、32；31、32、33、34、35、36、37)，该第一光源(21；21、22；21、22、23、24、25、26)相对于该第一发光材料(50)被定位成用于以第一相对通量的光照射该第一发光材料(50)，该第一相对通量的光为由该第一光源(21；21、22；21、22、23、24、25、26)发射到该光混合室(60)内的光的一部分，该第二光源(31、32；31、32、33、34、35、36、37)相对于该第一发光材料(50)被定位成用于以第二相对通量的光照射该第一发光材料(50)，该第二相对通量的光为由该第二光源(31、32；31、32、33、34、35、36、37)发射到该光混合室(60)内的光的一部分，该第一相对通量不同于该第二相对通量，以及
该颜色可调照明系统(10；12；14)还包括控制器(70)，用于相对于由该第二光源(31、32；31、32、33、34、35、36、37)发射的光的强度来控制由该第一光源(21；21、22；21、22、23、24、25、26)发射的光的强度以改变照射该第一发光材料的该第一预定颜色的光的通量，和/或用于相对于该第二光源相对于该发光材料的位置来控制该第一光源相对于该发光材料的位置。
2.如权利要求1所述的颜色可调照明系统(10；12；14)，其中该第一光源(21；21、22；21、22、23、24、25、26)被布置成直接照射该第一发光材料(50)，以及其中该第二光源(31、32；31、32、33、34、35、36、37)被避免直接照射该第一发光材料(50)。
3.如权利要求2所述的颜色可调照明系统(10；12；14)，其中二向色屏蔽装置被布置成用于屏蔽该第二光源(31、32；31、32、33、34、35、36、37)以免该第二光源照射该第一发光材料(50)。
4.如权利要求1或2所述的颜色可调照明系统(10；12；14)，其中该光混合室(60)包括另一发光材料(52)，该另一发光材料将该第一预定颜色的光转换成与该第一预定颜色和该第二预定颜色不同的另一预定颜色。
5.如权利要求1、2或3所述的颜色可调照明系统(10；12；14)，其中该第一预定颜色是在400纳米至490纳米之间的范围内。
6.如权利要求1、2或3所述的颜色可调照明系统(10；12；14)，其中该颜色可调照明系统(10；12；14)还包括第三光源(41)和第三发光材料(54)，
-该第三光源(41)包括发射该第一预定颜色的光到该光混合室(60)内的至少一个发光二极管(41)，该第三光源(41)被布置成直接照射该第三发光材料(54)，而该第一光源(21)和第二光源(31，32)被避免直接照射该第三发光材料(54)，
-该第三发光材料(54)吸收该第一预定颜色的光并将所吸收的光转换成与该第一预定颜色和第二预定颜色不同的第三预定颜色的光。
7.如权利要求1、2或3所述的颜色可调照明系统(10；12；14)，其中该第一发光材料(50)和/或该另一发光材料(52)和/或该第三发光材料(54)包括磷光体成分，所述磷光体成分为磷光体的混合物，该第一发光材料(50)、该另一发光材料(52)和/或该第三发光材料(54)的每个磷光体成分是不同的。
8.如权利要求1、2或3所述的颜色可调照明系统(10；12；14)，其中该第一光源(21、22；21、22、23、24、25、26)和/或该第二光源(31、32；31、32、33、34、35、36、37)包括多个发光二极管(21、22；21、22、23、24、25、26；31、32；31、32、33、34、35、36、37)的串联布置。
9.如权利要求7所述的颜色可调照明系统(10；12；14)，其中该第一光源(21、22；21、22、23、24、25、26)的每个发光二极管被布置成直接照射该第一发光材料(50)，以及其中该第二光源(31、32；31、32、33、34、35、36、37)的每个发光二极管被避免直接照射该第一发光材料(50)。
10.如权利要求8所述的颜色可调照明系统(10；12；14)，其中该第一光源(21；21、22；21、22、23、24、25、26)的发光二极管被布置在包括该第一发光材料(50)的另一光混合室(61)内或者被布置在包括该第一发光材料(50)的多个另外的光混合室(61)内，所述另一光混合室(61)或者所述多个另外的光混合室(61)被布置在该光混合室(60)内。
11.如权利要求10所述的颜色可调照明系统(10；12；14)，当包括该另一发光材料(52)时，其中所述多个发光二极管(21、22、23、24、25、26，31、32、33、34、35、36、37)被布置成基本上均匀地照射该光混合室(60)的该光出射窗口(62)，并且其中该另一发光材料(52)被布置在该光混合室(60)的该光出射窗口(62)。
12.如权利要求1、2或3所述的颜色可调照明系统(10；12；14)，其中该第一光源(21，22)和该第二光源(31，32)被布置在该光混合室(60)的靠近该光出射窗口(62)的边缘(65)上，该第一光源(21，22)和该第二光源(31，32)中的每一个远离该光出射窗口(62)发射光，从而防止该第一光源(21，22)和该第二光源(31，32)直接照射该光出射窗口(62)。
13.如权利要求4所述的颜色可调照明系统(10；12；14)，其中该第一预定颜色为蓝色，该第一发光材料将所吸收的该第一预定颜色的光转换成作为该第二预定颜色的琥珀色的光，以及该另一发光材料将所吸收的该第一预定颜色的光转换成作为该另一预定颜色的黄色的光。
14.一种照明设备，包括如前述权利要求中任意一项所述的颜色可调照明系统(10；12；14)。
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