CN102620169A

CN102620169A - 照明区域色温选择性分布的方法

Info

Publication number: CN102620169A
Application number: CN2012100681846A
Authority: CN
Inventors: 宋国华; 缪建文; 董正超; 方靖淮; 仲崇贵
Original assignee: Nantong University
Current assignee: Nantong University
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2032-03-15
Also published as: CN103712182A; CN102620169B; CN103712182B

Abstract

本发明公开了一种照明区域色温选择性分布的方法，将灯具光源设置为中心光源和外环光源，中心光源位于灯具光源的中心位置，外环光源均匀对称地分布在中心光源的四周；外环光源内侧与中心光源外侧距离大于等于10毫米；中心光源为全半角宽度小于等于80度发光二极管，外环光源为全半角宽度小于等于130度发光二极管；中心光源为红光或蓝光或白光的发光二极管光源；外环光源为相关色温与中心光源相差1000K以上的白光发光二极管光源。本发明充分利用LED光源多色度和高指向性的特点，实现LED灯的圆形或类圆形照明区域内相关色温有选择性的分布。

Description

照明区域色温选择性分布的方法

技术领域

本发明涉及一种照明区域色温选择性分布的方法。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode-LED)具有色彩丰富、电光转换效率高、体积小、寿命长、安全、节能、环保等诸多优点，广泛应用于显示屏、交通信号灯、汽车内外部灯、显示器背光源等应用领域，目前直接目标是取代白炽灯和荧光灯，成为第四代照明光源。半导体照明光源与传统光源相比，具有资源节约与环境友好的特点，受到世界多个国家、研究机构和企业的重视。日本、美国、欧盟、韩国等国家近年来相继推出国家半导体照明计划。中国是世界照明电器生产、出口大国，又是消费大国。LED产业在这样的经济大环境之下必然存在巨大的市场空间，但分布在美国、日本、欧盟等地的半导体照明主要厂商，拥有核心技术专利，利用其专利方面的优势，试图通过设置专利壁垒和制定行业标准来控制市场。中国企业和研究机构应加强自主创新能力，应该争取获取尽可能多的专利，或多角度的专利池，努力化解中国企业随时面临着的专利侵权风险。

在大多数照明场合，对照度、色温和显色指数等光参数指标存在基本的要求。某些场合在显色指数和色温满足要求的前提下，要求照度在一定范围内变化。有些场合要求特别，希望在显色指数和照度满足要求的前提下，色温在一定范围里变化。采用半导体照明光源，相对于传统光源来讲比较容易实现这些要求。专利：可调整亮度及分区点亮光源的混光式发光二极管封装结构(申请号201020243231.2)，提出一种可调整亮度及分区点亮光源的混光式发光二极管封装结构，利用多个不同色温LED光源及改变驱动电流组合的方法，构成亮度和色温可控的照明光源。专利：一种LED出光颜色可控的新型封装方法和装置(申请号201110050107.3)，提出一种LED出光颜色可控的新型封装方法和装置，在一种面积较大并且导热性能良好的金属材料上通过布置点胶外框划分热沉区域，然后固晶、焊线和点胶，从而实现了在同一个光源上的不同区域发出不同颜色的目的，同时通过电路还可以控制光源变化颜色。上面两个专利均通过控制不同LED光源组合和驱动电流，实现颜色、色温和亮度变化的。本发明使用环境更为特别，要求光源的照明区域内相关色温有选择性的分布，既在不同照明区域内有可控的不同相关色温，充分显示出LED光源有别于传统光源的魅力，满足特殊场合的使用要求。需要说明的是：虽然有把红色发光二极管芯或红色发光二极管嵌在白光发光二极管芯或白光发光二极管中的灯具，但它这样做的目的是降低相关色温和提高光效，把红色发光二极管芯和白光发光二极管芯作为一个整体使用，红色发光二极管芯均匀分布在白光发光二极管芯之中，希望得到相关色温均匀一致的光斑，常采用透射均光板来实现良好的混光效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用LED光源多色度和高指向性的特点，实现LED灯的圆形或类圆形照明区域内相关色温有选择性的照明区域色温选择性分布的方法。

本发明的技术解决方案是：

一种照明区域色温选择性分布的方法，其特征是：将灯具光源设置为中心光源和外环光源，中心光源位于灯具光源的中心位置，外环光源均匀对称地分布在中心光源的四周；外环光源内侧与中心光源外侧距离大于等于10毫米；中心光源为全半角宽度小于等于80度发光二极管，外环光源为全半角宽度小于等于130度发光二极管；中心光源为红光或蓝光或白光的发光二极管光源；外环光源为相关色温与中心光源相差1000K以上的白光发光二极管光源。

当灯具中心光源为红色光源时，灯具外环光源是相关色温大于等于4000K白色光源；当灯具中心光源为蓝光光源时，灯具外环光源是相关色温小于等于6000K白色光源；当灯具中心光源相关色温小于等于4000K时，灯具外环光源相关色温大于等于5000K；当灯具中心光源相关色温大于等于5000K时，灯具外环光源相关色温小于等于4000K。

灯具中心光源的个体功率范围为0.05-3W，中心光源为数量大于等于1个的个体光源。

灯具中心光源为功率大于等于0.5W的集成光源，中心光源前面有会聚透镜，形成全半角宽度小于等于80度的发光光束。

灯具外环光源为白色光源，个体功率为0.05-3W，外环光源为数量大于等于4个的个体光源。

灯具中心个体光源焊接在一块铝基或普通印刷线路板上，外环光源个体焊接在一块铝基或普通印刷线路板上；中心和外环光源可以是同一块铝基或普通印刷线路板，外环光源与光源中心距离大于等于20毫米。

灯具中心光源放置在倒置散热锥体平台底部外侧，外环光源放置在倒置散热锥体平台外侧面，锥体平台外侧面与底部平面夹角大于等于10度。

灯具中心光源和外环光源均有高反射率反射碗，或仅有外环光源带高反射率反射碗，进一步控制外围光束分布。

本发明充分利用LED光源多色度和高指向性的特点，实现LED灯的圆形或类圆形照明区域内相关色温有选择性的分布，在内环和外环不同照明区域内有可控的大于500K相关色温差，满足特殊场合的使用要求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明实施例1的光源分布示意图。

图2是实施例2的光源分布示意图。

图3是实施例6的光源分布示意图。

具体实施方式

实施例1：

一种照明区域色温选择性分布的方法，将灯具光源设置为中心光源和外环光源，中心光源位于灯具光源的中心位置，外环光源均匀对称地分布在中心光源的四周；灯具光源中心位置是7个0.06W的φ5直插式红色发光二极管1，其全半角宽度为60度，构成灯具中心光源。38个相关色温为6500K、全半角宽度为60度的0.06W的φ5直插式白色发光二极管2构成外环光源，均匀对称地分布在中心光源的四周。7个0.06W的直插式红色发光二极管1和38个0.06W直插式白色发光二极管2均焊接在一块环氧印刷线路板3上，38个0.06W直插式白色发光二极管1与环氧印刷线路板3中心的距离4为5厘米。

实施例2：

一种照明区域色温选择性分布的方法，将灯具光源设置为中心光源和外环光源，中心光源位于灯具光源的中心位置，外环光源均匀对称地分布在中心光源的四周；灯具光源中心位置是1个5W、相关色温为3000K的集成光源5，集成光源前面加有会聚透镜6，形成全半角宽度为20度的会聚光束。外环光源为8个相关色温为6000K、全半角宽度为80度的1W白色发光二极管7，呈正八边形均匀对称地分布在中心集成光源5的四周，每个1W白色发光二极管7前面加有会聚透镜8。集成光源5和白色发光二极管光源7均固定在一块铝基印刷线路板9上。白色发光二极管光源7与铝基印刷线路板中心的距离10为10厘米。

实施例3：

一种照明区域色温选择性分布的方法，将灯具光源设置为中心光源和外环光源，中心光源位于灯具光源的中心位置，外环光源均匀对称地分布在中心光源的四周；灯具光源中心位置是1个1W的红色发光二极管，其全半角宽度为45度，构成灯具中心光源。6个相关色温为6500K、全半角宽度为90度的1W白色发光二极管构成外环光源，呈正六边形均匀对称地分布在中心光源的四周。1个1W的红色发光二极管和6个1W白色发光二极管均焊接在一块铝基印刷线路板上，6个白色发光二极管与中心红色发光二极管距离为10厘米。实现LED灯的圆形照明区域内中间相关色温低而外围相关色温高的有选择性的分布。这样的灯具垂直使用时，在灯具下方的水平面上，控制中心红光和外环白光发光二极管的工作电流，使得水平面上光照度基本一致，由于相关色温呈现中间低，外围圆环相关色温高的分布，特别适合食品类物品展示。

实施例4：

一种照明区域色温选择性分布的方法，将灯具光源设置为中心光源和外环光源，中心光源位于灯具光源的中心位置，外环光源均匀对称地分布在中心光源的四周；灯具光源中心位置是1个1W的蓝色发光二极管，其全半角宽度为45度，构成灯具中心光源。6个相关色温为3500K、全半角宽度为90度的1W白色发光二极管构成外环光源，呈正六边形均匀对称地分布在中心光源的四周。1个1W的蓝色发光二极管和6个1W白色发光二极管均焊接在一块铝基印刷线路板上，6个白色发光二极管与中心蓝色发光二极管距离为8厘米。实现LED灯的圆形照明区域内中间相关色温高而外围相关色温低的有选择性的分布。控制灯具中心光源和外环光源的工作电流，可以使得水平面上光照度基本一致，但相关色温呈现中间高，外围圆环相关色温低的分布。这种新颖奇特光源自上而下照射使用时，灯具光斑的中心部位由于相关色温高，非常突出中心位置，特别适合于贵重珠宝、首饰和手表类物品展示，而外围由于相关色温低又给观众以温馨的感觉。

实施例5：

一种照明区域色温选择性分布的方法，将灯具光源设置为中心光源和外环光源，中心光源位于灯具光源的中心位置，外环光源均匀对称地分布在中心光源的四周；灯具光源中心位置是7个0.06W的φ5直插式6500K白色发光二极管，其全半角宽度为60度，构成灯具中心光源。38个相关色温为3500K、全半角宽度为60度的0.06W的φ5直插式白色发光二极管构成外环光源，均匀对称地分布在中心光源的四周。7个0.06W的6500K直插式白色发光二极管和38个0.06W3500K直插式白色发光二极管均焊接在一块环氧印刷线路板上，38个0.06W3500K直插式白色发光二极管与环氧印刷线路板中心的距离为4厘米。灯具外环光源外侧有高反射率反射碗，进一步控制外环光源光束和相关色温有选择性的分布。

实施例6：

一种照明区域色温选择性分布的方法，将灯具光源设置为中心光源和外环光源，中心光源位于灯具光源的中心位置，外环光源均匀对称地分布在中心光源的四周；灯具光源中心位置是1个3W、相关色温为3000K的集成光源14，集成光源前面加有会聚透镜15，形成全半角宽度为30度的会聚光束。集成光源内部有发光二极管芯片13和高反射率反射碗11。集成光源14固定在倒置锥形铝散热平台12的下底平面上。倒置锥形铝散热平台外侧面均匀对称地分布有12个相关色温为6500K、全半角宽度为120度的1W白色发光二极管16。锥体平台外侧面与底部平面夹角α为20度。这样在大范围照明区域内实现内环和外环有明显差别的相关色温分布。

Claims

1.一种照明区域色温选择性分布的方法，其特征是：将灯具光源设置为中心光源和外环光源，中心光源位于灯具光源的中心位置，外环光源均匀对称地分布在中心光源的四周；外环光源内侧与中心光源外侧距离大于等于10毫米；中心光源为全半角宽度小于等于80度发光二极管，外环光源为全半角宽度小于等于130度发光二极管；中心光源为红光或蓝光或白光的发光二极管光源；外环光源为相关色温与中心光源相差1000K以上的白光发光二极管光源。

2.根据权利要求1所述的照明区域色温选择性分布的方法，其特征是：当灯具中心光源为红色光源时，灯具外环光源是相关色温大于等于4000K白色光源；当灯具中心光源为蓝光光源时，灯具外环光源是相关色温小于等于6000K白色光源；当灯具中心光源相关色温小于等于4000K时，灯具外环光源相关色温大于等于5000K；当灯具中心光源相关色温大于等于5000K时，灯具外环光源相关色温小于等于4000K。

3.根据权利要求1或2所述的照明区域色温选择性分布的方法，其特征是：灯具中心光源的个体功率范围为0.05-3W，中心光源为数量大于等于1个的个体光源。

4.根据权利要求1或2所述的照明区域色温选择性分布的方法，其特征是：灯具中心光源为功率大于等于0.5W的集成光源，中心光源前面有会聚透镜，形成全半角宽度小于等于80度的发光光束。

5.根据权利要求1或2所述的照明区域色温选择性分布的方法，其特征是：灯具外环光源为白色光源，个体功率为0.05-3W，外环光源为数量大于等于4个的个体光源。

6.根据权利要求1或2所述的照明区域色温选择性分布的方法，其特征是：灯具中心个体光源焊接在一块铝基或普通印刷线路板上，外环光源个体焊接在一块铝基或普通印刷线路板上；中心和外环光源可以是同一块铝基或普通印刷线路板，外环光源与光源中心距离大于等于20毫米。

7.根据权利要求1或2所述的照明区域色温选择性分布的方法，其特征是：灯具中心光源放置在倒置散热锥体平台底部外侧，外环光源放置在倒置散热锥体平台外侧面，锥体平台外侧面与底部平面夹角大于等于10度。

8.根据权利要求1或2所述的照明区域色温选择性分布的方法，其特征是：灯具中心光源和外环光源均有高反射率反射碗，或仅有外环光源带高反射率反射碗，进一步控制外围光束分布。