CN103119350A - 色彩与任意光源匹配的、基于led的照明模块 - Google Patents

色彩与任意光源匹配的、基于led的照明模块 Download PDF

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Abstract

实现了基于LED的照明模块（100），所述基于LED的照明模块（100）根据视觉匹配色彩空间与不基于LED的光源色彩在视觉上匹配。视觉匹配色彩空间用于以仪器方式和在视觉上将基于LED的光源与不基于LED的光源在视觉上匹配。在一个方面中，基于LED的照明模块被实现成获得在预定的容差以内在视觉匹配色彩空间中的目标色彩点。在另一方面中，基于LED的照明模块被实现成与不基于LED的光源在视觉上匹配。在CIE 1931 XYZ色彩空间中目标色彩点至少部分地基于该在视觉上匹配的基于LED的照明模块得出。与不基于LED的光源在视觉上匹配的基于LED的照明模块基于所得出的目标色彩点来实现。

Description

色彩与任意光源匹配的、基于LED的照明模块
相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年8月27日递交的、US12/870,738的优先权，其以引用的方式整体并入本文。
技术领域
所述的实施例涉及包括发光二极管（LED）的照明模块。
背景技术
CIE1931XYZ色彩空间广泛应用于表征从各种光源发出的光的色彩。光源可以基于从CIE 1931色彩空间得出的它们的各个色彩点来进行对比。期望对使用LED作为光源的照明装置进行改进以实现与不使用LED的光源的可视色彩匹配。
发明内容
基于在视觉上匹配的色彩空间的色彩瞄准被表示以可靠地制造基于LED的照明模块，所述照明模块具有与不基于LED的光源匹配的可视色彩。采用在视觉上匹配的色彩空间以以仪器方式和可视方式两者来将基于LED的光源与不基于LED的光源进行匹配。在一个方面中，基于LED的照明模块被构造用于获得在在视觉上匹配色彩空间中在预定容差内的目标色彩点。在另一方面中，基于LED的照明模块被构造成在视觉上匹配不基于LED的光源，在CIE 1931 XYZ色彩空间中的目标色彩点根据在视觉上匹配的基于LED的照明模块的光谱而得出。在下文中对进一步的细节和实施例以及技术进行更详细地描述。该发明内容并不是要限定本发明。本发明由权利要求书所限定。
附图说明
附图示出本发明的实施例，其中同样的附图标记表示同样的部件。
图1示出包括具有矩形形状因子的基于LED的照明模块100的照明装置。
图2示出包括具有圆形形状因子的基于LED的照明模块100的照明装置。
图3A示出如图1所示的基于LED的照明模块100的部件的分解图。
图3B示出如图1所示的基于LED的照明模块100的部件的透视剖视图。
图4示出如图2所示的照明装置照明装置150的剖视图。
图5示出基于CIE 1931 XYZ色彩空间的（xy）色度（色品）图。
图6是示出LED模块的色彩点以及在黑体曲线上的预定的目标色彩点的图。
图7示出卤素光源以及一组六个LED模块的光谱，每个LED模块目标是3000开尔文。
图8示出卤素灯和基于LED的照明模块的测量的xy色度坐标系。
图9示出与CIE 1931 XYZ色彩空间中和卤素匹配的色彩空间中的每个三色值相关联的色彩匹配函数。
图10示出图7中的卤素匹配六个基于LED的照明模块的组以及卤素光源的在卤素匹配的色彩空间中的色彩点。
图11示出图7中的CIE 1931色彩空间六个基于LED的照明模块的组以及卤素光源的在CIE 1931色彩空间中的色彩点。
图12示出在卤素匹配的色彩空间中绘出的普朗克轨迹以及基于该普朗克轨迹的色彩目标。
图13示出在CIE 1931色彩空间中的色彩目标。
图14示出在卤素匹配的色彩空间中绘出的色彩目标以及CIE发光体系列D的轨迹。
图15示出在CIE 1931色彩空间中的色彩目标309。
图16是示出基于LED的照明模块100的组装过程的一部分的流程图。
图17示出在视觉上匹配的色彩空间中调整基于LED的照明模块的方法600。
图18示出在视觉上匹配的色彩空间中调整基于LED的照明模块和使用经过调整的基于LED的模块的光谱确定在没有被在视觉上匹配的第二色彩空间中的目标点的方法610。
图19示出基于LED的照明模块，其具有用于执行色彩调整的至少一个可选择的部件。
具体实施方式
在此将对本发明的背景技术的示例以及本发明的一些实施例进行更详细地描述，本发明的一些示例在附图中示出。
图1-2示出两个示例性的照明装置。如图1所示的照明装置包括具有矩形形状因子的照明模块100。如图2所示的照明装置包括具有圆形形状因子的照明模块100。这些示例是用于说明的目的。也可以构想大致多边形和椭圆形的照明模块的示例。照明装置150包括照明模块100、反射器140以及灯固定装置130。如上所述，灯固定装置130是散热片。然而，灯固定装置130可以包括其他结构和装饰元件（未示出）。反射器140被安装于照明模块100以准直或偏转从照明模块100发出的光。反射器140可以由热传导材料（例如包括铝或铜的材料）制成，且可以热耦接至照明模块100。热量通过传导流过照明模块100和热传导反射器140。热量也经由热对流在反射器140上流动。反射器140可以是复合抛物线聚能器，其中所述聚能器由高反射材料构成或涂覆有高反射材料。光学元件，例如扩散器或反射器140,可以以可移除的方式耦接至照明模块100,例如借助于线绳、夹具、扭锁机构或其它合适的布置来实现。包括照明模块100的照明装置150也可以是新型灯具。
照明模块100被安装于灯固定装置130。如图1和图2所示，照明模块100被安装于散热片130。散热片130可以由热传导材料（例如包括铝或铜的材料）制成，且可以热耦接至照明模块100。热量通过传导流过照明模块100和热传导散射片130。热量也经由热对流在散热片130上流动。照明模块100可以借助于螺纹附连至散射片130以将照明模块100夹持至散热片130。为了便于移除和更换照明模块100,照明模块100可以以可移除的方式耦接至照明模块100,例如借助于夹持机构或夹具、扭锁机构或其它合适的布置来实现。照明模块100包括热耦接至散热片130的至少一个热传导表面，例如该热传导表面直接地或使用热油脂、热带、热垫或热环氧树脂热耦接至散热片130。为了LED的充分冷却，每一瓦电能流入板上的LED应当使用至少50平方毫米的热接触面积，优选100平方毫米的热接触面积。例如，在使用20个LED的情况下，应当使用1000至2000平方毫米的散热片接触面积。使用更大的散热片130可以允许LED 102被以更高的功率驱动，也允许不同的散热片设计。例如，一些设计可以体现较少地依赖散热片的方向的冷却能力。另外，可以采用用于强制冷却的风扇或其他方案从所述装置去除热量。底部的散热片可以包括孔，以使得可以设置至照明模块100的电连接。
图3A示出如图1所示的基于LED的照明模块100的部件的分解图。应当理解，如在此所限定的，基于LED的照明模块不是LED，而是LED光源或固定装置或者LED光源的部件。基于LED的照明模块100包括一个或更多个LED管芯或封装好的LED以及该LED管芯或封装好的LED所附连的安装板。基于LED的照明模块100包括一种或更多种固态发光元件，例如安装在安装板104上的发光二极管（LED）102。安装板104通过安装板保持环103附连至安装基座101并固定在合适位置。由LED 102和安装板保持环103一起组装的安装板104包括光源子组件115。光源子组件115可操作用于使用LED 102将电能转换成光。从光源子组件115发出的光被引导到光转换子组件116,该光转换子组件116用于色彩的混合和色彩转换。光转换子组件116包括腔体105和输出窗口108，且可选地包括底部反射器插件和侧壁插件107中的一者或两者。输出窗口108被固定于腔体105的顶部。腔体105包括内部侧壁，以使得当腔体105被安装在光源子组件115上方时，内部侧壁将来自LED 102的光引导至输出窗口。底部反射器插件106可以可选地设置于安装板104上方。底部反射器插件106包括孔，以使得每个LED 102的发光部不被底部的反射器插件106阻挡。侧壁插件107可以可选地被设置在腔体105的内部，以使得当腔体105被安装在光源子组件115上方时，侧壁插件107的内部表面将来自LED 102的光引导至输出窗口。尽管如上所述，腔体105的内部侧壁从照明模块100的上面看是矩形形状的，但是也可以设想其他形状，例如三叶草形或多边形。另外，腔体105的内部侧壁可以从安装板104至输出窗口108向外逐渐变细，而不是如上所述垂直于输出窗口108。
图3B示出如图1所示的基于LED的照明模块100的透视剖视图。在该实施例中，设置在安装板104上的底部反射器插件106、输出窗口108以及侧壁插件107限定在基于LED的照明模块100中的光混合腔109，其中来自LED 102的光的一部分被反射直至其穿过输出窗口108离开为止。在离开输出窗口108之前在腔109中反射光具有混合光和提供从基于LED的照明模块100发出的光的更均匀的分布。腔体105的侧壁的多个部分，或可选地，侧壁插件107可以涂覆有波长转换材料。另外，输出窗口108的多个部分可以涂覆有相同的或不同的波长转换材料。另外，底部反射器插件106的多个部分可以涂覆有相同的或不同的波长转换材料。这些材料的光转换性质与腔109中的光的混合结合起来导致由输出窗口108输出转换色彩的光。通过调整波长转换材料的化学性质和在腔109的内部表面上的涂层的几何性质（例如层厚、磷光颗粒尺寸、磷光混合物和颗粒密度），由输出窗口108输出的特定的色彩性质可以被指定（例如）色彩点，色温以及色彩再现指数（CRI）。
为本专利文件的目的，波长转换材料是执行色彩转换功能的任何单个化合物或不同化合物的混合物，例如部分地吸收一个峰值的光并发出另一峰值的光。
腔109可以填充有非固体材料，例如空气或惰性气体，以使得LED 102将光发射到该非固体材料中。以示例的方式，腔可以被严密地密封并用氩气填充该腔。替代地，可以使用氮气。在其它实施例中，腔109可以填充有固体密封材料。以示例的方式，硅胶可以用于填充该腔。
LED 102可以通过直接发射或磷光体转换的方式发出不同或相同的色彩，例如，其中磷光体层被应用于LED，作为LED封装的一部分。于是，照明模块100可以使用例如红、绿、蓝、棕黄或青色的彩色的任何组合的LED 102，或者LED 102可以都产生相同颜色的光或可以都产生白光。例如，LED 102可以都发出蓝光或紫外光。当与磷光体（或其它波长转换装置）一起使用时，所述磷光体可以例如在输出窗口108中或输出窗口108上、被施加于腔体105的侧壁或被施加于置于腔（未示出）内部的其他部件，以使得照明模块100的输出光具有所需的色彩。
安装板104提供电连接以将至所附连的LED 102连接至电源（未示出）。在一个实施例中，LED 102是封装好的LED，例如由Philips Lumileds Lighting制造的Luxeon Rebel。其它类型的封装好的LED也可以使用，例如由OSRAM(Ostar package)、Luminus Devices(USA)、Cree(USA)、Nichia(日本)or Tridonic(澳大利亚)所制造的LED。如在此所限定的，封装好的LED是一个或更多个LED管芯的组件，其包含电连接件，例如导线结合连接或凸点（stud bumps），并且可能包括光学元件和热、机械和电界面。LED 102可以包括在LED芯片上的透镜。替代地，可以使用不设有透镜的LED。不设有透镜的LED可以包括保护层，其可以包括磷光体。所述磷光体可以用作结合剂中的分散物，或用作隔离层。每个LED 102包括至少一个LED芯片或管芯，所述LED芯片或管芯安装在子安装件上。LED芯片通常具有大约1mm x 1mm x 0.5mm的尺寸，但是这些尺寸可以变化。在一些实施例中，LED 102可以包括多个芯片。所述多个芯片可以发出相似的或不同的颜色的光，例如，红、绿和蓝。另外，不同的磷光体层可以施加于同一子安装件上的不同芯片上。所述子安装件可以是陶瓷的，或由其它合适的材料制成。所述子安装件通常包括在底表面上的耦接至安装板104上的触点的电接触焊盘。替代地，电结合线可以用于将芯片电连接至安装板。除电接触盘之外，LED 102还可以包括在子安装件的该底表面上的热接触区，由LED芯片产生的热量可以通过该热接触区提取。热接触区耦接至在安装板104上的热扩散层。热扩散层可以置于安装板104的顶层、底层或中间层中的任何层上。热扩散层可以由过孔连接，所述过孔将顶部、底部和中间热扩散层中的任何层连接。
在一些实施例中，安装板104将由LED 102生成的热量传导至安装板104的侧面和安装板104的底部。在一个示例中，安装板104的底部可以经由安装基板101热耦接至散热片130（如图1和2所示）。在其它示例中，安装板104可以被直接耦接至散热片，或照明固定装置和/或用于散热的其他装置（例如风扇）。在一些实施例中，安装板104将热量传导至与安装板104的顶部热耦接的散热片。例如，安装板保持环103和腔体105可以将热量传导离开安装板104的顶表面。安装板104可以是FR4板，例如0.5mm厚，在用作热接触区的顶表面和底表面上设有相对厚的铜层（例如30μm至100μm）。在其它示例中，安装板104可以是金属芯印刷电路板（PCB）或陶瓷子安装件，设有合适的电连接件。可以使用其它类型的板，例如由矾土（陶瓷形式的氧化铝）或氮化铝（也是陶瓷形式）制成。
安装板104包括电焊盘，所述电焊盘与LED 102上的电焊盘连接。电焊盘由金属（例如铜）迹线电连接至触点，导线、桥或其它外部电源与所述触点相连。在一些实施例中，电焊盘可以是穿过板104的过孔并且电连接形成在板的相反侧，即板的底部。安装板104，如图所示，是矩形形状的。安装于安装板104的LED 102可以以不同的结构布置在矩形的安装板104上。在一个示例中，LED 102沿安装板104的长度方向延伸的行和沿安装板104的宽度方向延伸的列排列。在另一示例中，LED 102布置成六角形紧密填塞的结构。在这种布置中，每个LED与其所紧邻的每个LED是等距的。这种布置可以期望增加从光源子组件115发出的光的均匀性和效率。
图4示出图2所示的照明装置的剖视图。反射器140以可移除的方式耦接至照明模块100。反射器140由扭锁机构耦接至照明模块100。反射器140通过反射器保持环110中的开口使反射器140与照明模块100接触而与照明模块100对准。反射器140通过将反射器140围绕光轴（OA）旋转至接合位置而被耦接至照明模块100。在接合位置中，反射器140被卡在安装板保持环103和反射器保持环110之间。在接合位置中，在反射器的匹配热界面表面123和安装板保持环103之间产生界面压力。以这种方式，由LED 102生成的热量可以经由安装板104传导经过安装板保持环103、经过界面123并传导到反射器140中。另外，可以在反射器140和保持环103之间形成多个电连接件。
照明模块100包括电界面模块（EIM）120。如图所示，EIM120可以由保持夹137以可移除方式连接至照明模块100。在其它实施例中，EIM 120可以由电连接器以可移除方式连接至照明模块100，所述电连接器将EIM 120耦接至安装板104。EIM 120也可以由其它紧固装置（例如螺钉紧固件、铆钉或卡扣连接器）耦接至照明模块100。如上所述，EIM 120位于照明模块100的腔内。以这种方式，EIM 120容纳在照明模块100中，并可从照明模块100的底侧进入。在其它实施例中，EIM 120可以至少部分地位于灯固定装置130内。EIM 120将电信号从灯固定装置130连通至照明模块100。电导体132在电连接器133处耦接至灯固定装置130。以示例的方式，电连接器133可以是在网络通信应用中通用的登记的插口（registered jack）（RJ）连接器。在其它示例中，导电件132可以通过螺钉或夹具耦接至灯固定装置130。在其它示例中，导电件132可以由可移除的卡扣或滑动配合（slip-fit）电连接器耦接至灯固定装置130。连接器133耦接至导电件134。导电件134以可移除方式耦接至安装于EIM 120的电连接器121。类似地，电连接器121可以是RJ连接器或任何合适的可移除电连接器。连接器121被固定地耦接至EIM 120。电信号135经由导电件132通过电连接器133、经由导电件134通过电连接器121与EIM120连通。电信号135可以包括动力信号和数据信号。EIM 120将电信号135从电连接器121发送至EIM 120上的合适的电接触焊盘。例如，EIM 120中的导电件139可以将连接器121耦接至EIM120的顶表面上的电接触焊盘131上。如图所示，弹簧销122以可移除方式将电接触焊盘131耦接至安装板104。弹簧销将设置在EIM 120的顶表面上的接触焊盘耦接至安装板104的接触焊盘。以这种方式，电信号从EIM 120连通至安装板104。安装板104包括用于将LED 102合适地耦接至安装板104的接触焊盘的导电件。以这种方式，电信号从安装板104连通至合适的LED 102以发光。EIM 120可以由印刷电路板（PCB）、金属芯PCB、陶瓷基底或半导体基底构成。可以使用其它类型的板，例如由矾土（陶瓷形式的氧化铝）或氮化铝（也成陶瓷形式）制成。EIM 120可以被构造成包括多个插件模制的金属导电件的塑料部件。
安装基座101以可更换方式耦接至灯固定装置130。在所示的示例中，灯固定装置130用作散热片。安装基座101和灯固定装置130在热界面136处耦接在一起。当照明模块100耦接至灯固定装置130，安装基座101的一部分和灯固定装置130的一部分在该热界面处形成接触。以这种方式，由LED 102生成的热量可以经由安装板104通过安装基座101、通过界面136被传导到灯固定装置130中。
为了移除和更换照明模块100，从灯固定装置130断开照明模块100，并断开电连接器121。在一个示例中，导电件134包括足够的长度，以允许在照明模块100和灯固定装置130之间充分的隔离，以允许操作者到达固定装置130和照明模块100之间以断开连接器121。在另一示例中，连接器121可以布置成使得在照明模块100与灯固定装置130之间的位移操作以断开连接器121。在另一示例中，导电件134围绕弹簧加载卷轴缠绕。以这种方式，导电件134可以通过从卷轴解开而延伸，以允许连接器121连接或断开，然后导电件134可以通过借助弹簧加载的卷轴的动作将导电件134缠绕到该卷轴上而缩回。
借助于光混合腔109的两个或更多个波长转换部件，基于LED的照明模块100可以以高的精确度产生预定的色彩点或目标色彩点，所述波长转换部件每个具有不同的波长转换性质。
图5示出基于CIE 1931 XYZ色彩空间的（xy）色度图。CIE1931色彩空间基于三色匹配函数。三个三色值将CIE 1931 XYZ色彩空间表达为三维色彩空间。每个色彩匹配函数将一种给定的光谱S(λ)与三色值X、Y和Z中的每一个相关联，如方程式（1）所述：
X1931=∫CMFXS(λ)dλ
Y1931=∫CMFYS(λ)dλ
Z1931=∫CMFZS(λ)dλ  （1）
图5的xy色度图是三维CIE 1931 XYZ色彩空间到两维空间（xy）上的投影，使得亮度被忽略。每个色彩坐标（x，y）可以被表示为如等式（2）所述的三个三色值的函数。
x = X X + Y + Z
y = Y X + Y + Z - - - ( 2 )
存在CIE 1931 XYZ色彩空间的简单投影变换的其他色彩空间。例如，CIE 1960均匀色彩尺度（CIE 1960 UCS）和CIE 1976均匀色彩尺度（CIE 1976 UCS）是CIE 1931 XYZ色彩空间的简单变换。CIE 1960 UCS将两维色度（uv）表示为三个三色值的函数，如等式（3）所示。
u = 4 X X + 15 Y + 3 Z
v = 6 Y X + 15 Y + 3 Z - - - ( 3 )
CIE 1976 UCS将两维色度（u’v’）表示为三个三色值的函
数，如等式（4）所述。
u ′ = 4 X X + 15 Y + 3 Z
v ′ = 9 Y X + 15 Y + 3 Z - - - ( 4 )
CIE 1960 UCS色彩空间已经基本上被CIE 1976 UCS色彩空间替代，作为均匀色度的表达。然而，CIE 1960 UCS色彩空间作为色度的表达仍是有用的，因为相关的色温（CCT）的等温线垂直于CIE 1960 UCS中的普朗克轨迹排列。在CIE 1960 UCS的情形中，偏离度（degree of departure）是在由光源产生的光的色彩点与沿着恒定的CCT的线的普朗克轨迹之间的距离。该偏离度在CIE 1960 UCS中以单位Δuv表示。于是，白光源的色彩点可以被描述为CCT值和Δuv值，即在CIE 1960色彩空间中测量到的与黑体曲线的偏离度。其遵循由基于LED的照明模块100输出的光的色彩的规范可以被表达为在预定容差之内的CCT值和预定容差之内的Δuv值。图6示出在CIE 1960色度图的情形中黑体曲线400的图，其有时可称为普朗克轨迹，平行于水平轴线，以及沿着垂直轴线的Δuv的单位。目标色彩点256-258被表示成示例性目标色彩点。相对于目标色彩点的偏离度被以Δuv的单位表示。当光源的色彩点从预定的目标色彩点显著地变化时，光的色彩将与所期望的色彩在感觉上不同。另外，当光源彼此接近时，例如在加强照亮或显示中，甚至稍微的色彩差异也是值得注意的和被看作不期望的。
期望形成在目标色彩点附近生成光的光源。例如，当用于一般照明目的时，期望基于LED的照明模块100产生具有特定的相关色温（CCT）的白光。CCT与黑体辐射装置的温度相关，并且2700K和6000K之间的温度通常用于一般照明目的。较高的色温被考虑成“冷的”，因为它们是浅蓝色的，而较低的色温被考虑成“暖的”，因为它们包含更多的黄-红的色彩。例如，2700K、3000K、3500K、4000K、4200K、5000K、6500K的CCT经常是期望的。在另一示例中，期望从基于LED的照明模块发出的光瞄准CIE照明系列A、B、C、D、E和F中的任何一个。
如图5所示，在CIE 1931色彩空间中黑体辐射器的色度由曲线200表示。该曲线有时称为普朗克轨迹。理想地，光源产生在黑体曲线200上位于目标色彩点处的光。然而，实际上，在黑体曲线200上的目标色彩点处产生光是困难的，尤其是用LED光源来产生该光是困难的，因为缺少对使用当前工艺制造的LED光源的光输出的精确控制。典型地，在由光源产生的光的色彩点与在黑体曲线200上的目标色彩点之间存在某个距离，其被称为偏离黑体曲线上的目标色彩点的偏离度。
在生产基于其光谱功率分布得自的各种特征而进行之后，LED通常被装入容纳装置（bin）。LED的成本由容纳装置的尺寸（分布）确定。例如，特定的LED可以基于其峰值波长值而被装入容纳装置。LED的峰值波长是光谱功率分布的值或幅度最大的波长。峰值波长是用于表征蓝光LED的光谱功率分布的色彩性质的公共度量。许多其它的度量基于它们的光谱功率分布（例如主波长、xy色彩点、uv色彩点等）对于容装LED是通用的。通常，蓝光LED以五纳米的峰值波长范围被分开装到容纳装置中，以进行销售。
如上所述，基于LED的照明模块100包括具有多个LED 102的板104。组装在板104上的多个LED 102能够操作用于产生具有特定的光谱功率分布的光。该光谱功率分布的色彩性质可以由其矩心波长来表征。矩心波长是这样的波长：在该波长处光谱功率分布的区域的一半基于来自小于矩心波长的波长的贡献而光谱功率分布的区域的另一半基于来自大于矩心波长的波长的贡献。对于多个板，可以计算矩心波长的标准偏差。在一些产品示例中，多个板的矩心波长的标准偏差可以小于0.1nm，例如，其中板组装有从小的容纳装置为它们的紧密匹配光谱功率分布或LED仔细选出的LED。当然，当制作具有大约0.1nm或更小的矩心波长的标准偏差的板时，成本显著地增加。在其它示例中，多个板的矩心波长的标准偏差可以小于0.5nm。在另外的示例中，多个板的矩心波长的标准偏差可以小于2.0nm。
基于LED的照明模块100可以容纳具有宽的光谱功率分布的LED，同时仍实现在预定容差内的目标色彩点。另外，可以制作多LED模块100，每个带有具有不同的光谱功率分布（例如矩心波长的大标准偏差）的一个或更多个LED，同时仍实现从一个基于LED的照明模块100至下一个的紧密匹配的色彩点，并且其中LED模块100的匹配色彩点在离目标色彩点预定容差内。于是，可以使用较低廉的LED。通过使用光混合腔109的两个或更多个波长转换部件，可以精确地控制由基于LED的照明模块100发出的光的色彩点。例如，在组装基于LED的照明模块100的过程中，可以基于两个或更多个波长转换部件的波长转换特性以及由LED 102产生的光的光谱功率分布来选择这两个或更多个波长转换部件，以使得透射通过窗口108的生成光的色彩点在预定的目标色彩点的预定容差内。基于LED的照明模块100的波长转换部件可以被选择以产生在0.009和0.0035之间的Δu’v’的期望的偏离度，如果需要，偏离度可以更小，例如0.002。
图16是示出用于基于LED的照明模块100的组装过程的一部分的流程图。如图16所示，多个波长转换部件中的每（多）个制作成具有变化的波长转换性质（502和504）。如果需要，波长转换部件可以通过将基于LED的照明模块100组装的实体或通过外部实体来制造，所述外部实体之后将波长转换部件提供给组装基于LED的照明模块100的实体。例如，通过改变在波长转换部件中或该部件上的波长转换材料的浓度和/或厚度形成波长转换部件的不同的波长转换特性。可以改变波长转换材料的浓度和/或厚度以产生具有相差0.001Δuv（在CIE 1960图中）或更小的波长转换特性的部件。例如，可以用不同的浓度和/或厚度的黄色波长转换材料形成多个窗口108。相似地，可以以不同的浓度和/或厚度的黄波长转换材料形成多个侧壁插件（或底部反射器插件106）。如果需要，波长转换材料同一的公式可以用于每个部件，例如侧壁插件107或窗口108,但具有不同的浓度和/或厚度。附加地，可以使用波长转换材料的不同的公式，例如，可以使用多种波长转换材料的不同的混合物。例如，侧壁插件107可以涂覆有具有浓度和厚度相同或不同的红、黄磷光体的不同比率的波长转换材料。类似地，所述部件的不同的区域可以涂覆有不同的波长转换材料。进而，可以使用相同的浓度和厚度，但是在该部件上具有不同的覆盖面积量，例如，侧壁插件的未被覆盖部分的量可能变化。
测量所述多个波长转换部件的波长转换特性（506和508）。波长转换部件被设置在测试固定装置上，其包括光源，例如具有LED 102的板104，其产生具有已知的光谱功率分布和色彩点的光。波长转换部件被分开地置于测试固定装置上，且使用例如光谱仪和累计球来测量色彩点偏移。如果需要，也可以完成使用分色滤光片的强度测量替代累计球测量，或可以使用分色滤光片的强度测量以及累计球测量来完成，或可以使用色度计（例如由Konica-Minolta生产的色度计（CL-200色度计））。存储测量的每个部件的波长转换特性。可以采用自参考测量用于部件的波长转换特性。例如，可以对比由LED 102的全光谱功率分布和所测量的部件产生的色彩点与光谱功率分布所产生的色彩点，这排除波长转换的光以产生自参考Δuv值。
波长转换部件的色彩点偏移在图5的CIE 1931色度图中示出。测试光源的色彩点在色度图中被表示为点210，所述测试光源产生蓝光（例如445nm）。由例如在侧壁插件107上或侧壁插件107内的波长转换材料产生的色彩点被表示为点220，其对应于主波长（例如630nm）。由侧壁插件107以测试光源产生的色彩点沿着虚线222偏移，其中该偏移量将依赖于光混合腔109的几何形状以及侧壁插件107上的波长转换材料的厚度和/或浓度。以示例的方式，由侧壁插件107之一以测试光源产生的测量色彩点由点224表示，在没有侧壁插件107的情况下偏离由测试光源产生的色彩点（例如点210）的偏移Δxy由线226表示。
由例如在窗口108上或窗口108内的波长转换材料产生的色彩点被表示成对应于主波长（例如570nm）的点230。由窗口108以测试光源产生的色彩点偏移沿着虚线232，其依赖于在窗口108上的波长转换材料的厚度和/或浓度。以示例方式，由窗口108之一以测试光源产生的所测量的色彩点由点234表示，并且在没有窗口108的情况下偏离由测试光源产生的色彩点（例如点210）的偏移Δxy由线236表示。如果需要，也可以在波长转换部件上使用波长转换材料的不同的公式，其将改变由波长转换材料产生的色彩点（如箭头240所示）并因此改变色彩点偏移的斜率或坡度。
通常，光谱功率分布从一个LED至下一个LED存在差异。例如，假定产生452nm的蓝光的LED通常将产生可能在450nm和455nm或更大波长之间范围内的光。在另一示例中，假定产生蓝光的LED可以产生范围在440nm和475nm之间的光。在该示例中，从一个LED至另一个LED光谱功率分布可能多达8%。相应地，在组装过程中，对于每个基于LED的照明模块100可以测量LED 102的光谱功率分布和/或色彩点（在图16中的510）。LED的光谱功率分布的变化是难于产生具有一致的和精确的色彩点的基于LED的光源的原因之一。然而，因为基于LED的照明模块100包括两个或更多个波长转换部件，所述波长转换部件的波长转换特性可以被分别选择，所述部件的合适的波长转换特性可以为LED 102的光谱功率分布的大的变化而选择，以产生在目标色彩点的预定容差（例如Δu’v’小于0.0035）内的色彩点。目标色彩点可以例如是黑体曲线上的2700K、3000K、4000K或其它温度的CCT，或者替代地，目标色彩点可以在黑体曲线之外。
图6是示出来自CIE 1960 UCS图的在黑体曲线上的预定的目标色彩点和LED模块的色彩点的图，其中水平轴线表示CCT，垂直轴线表示离黑体曲线400的偏离度（Δuv）。目标色彩点可以是例如黑体曲线400上的4000K、3000K和2700K。在需要的情况下可以使用在黑体曲线400之外的其它目标CCT或色彩点。图6示出每个目标色彩点的成矩形的预定容差。例如，在目标色彩点处，在4000K处CCT可以改变±90K，而在3000K处CCT可以改变±55K，在2700K处CCT可以改变±50K。对于CCT的这些预定的容差在两阶MacAdam椭圆内，该两阶MacAdam椭圆的中心在黑体曲线上的每个相应的目标色彩点上。对于每个CCT离黑体曲线的偏离Δuv的预定的容差是±0.001。在本示例中，Δuv可以改变至黑体曲线400上方0.001距离处（表示成正容差值，+0.001），并且可以改变至黑体曲线400下方0.001距离处（表示成负容差值，-0.001）。对于Δuv的该预定容差在一阶MAcAdam椭圆内，该一阶MAcAdam椭圆的中心在黑体曲线上的每个相应的目标色彩点上。对于如图6所示的CCT和Δuv的预定的容差在两阶MacAdam椭圆内以及0.0035的Δu’v’的容差内。在所示的离目标色彩点的容差内的色彩点非常近，以使得即使光源被并排地观看，对于大多数人而言，色差是不可区分的。
该图示出两条色彩线，出于参考的目的，所述两条色彩线的中心位于3000K CCT。一条色彩线402对应于由第一波长转换材料产生的色彩点偏移。在本示例中，色彩线402是涂覆在窗口108上的黄磷光体。色彩线404对应于由第二波长转换材料产生的色彩点偏移。在本示例中，色彩线404是涂覆在侧壁插件107上的红磷光体。色彩线402表示由黄磷光体产生的光的色彩点的偏移方向。色彩线404表示由红磷光体产生的色彩点的偏移方向。第一波长转换材料和第二波长转换材料被选择成使得它们的色彩点的各自的偏移方向是不平行的。因为黄磷光体和红磷光体的偏移方向不平行，所以由基于LED的照明模块100发出的光的色彩点偏移方向可以是任意分派的。这可以通过如上所述的选择每种磷光体的合适的厚度和/或浓度来实现。借助示例，小斑412、414、416和418图示出由一个基于LED的照明模块100使用不同的波长转换部件产生的色彩点。例如，斑412示出对于具有一组波长转换部件的基于LED的照明模块100的色彩点。通过选择不同的窗口108，基于LED的照明模块100的色彩点偏移至斑414。如可以看到的，从斑412至414的色彩点的差异平行于色彩线402。然后选择不同的侧壁插件107以产生由斑416示出的色彩点。从斑414至416的色彩点的差异平行于色彩线404。虽然其在3000K目标以内，但是通过替换窗口108来改善色彩点的尝试导致由斑418示出的色彩点，其中在斑416和418之间的偏移平行于色彩线402。通过再次更换窗口108，基于LED的照明模块100的色彩点沿着线402偏移以产生如大斑420所示的色彩点，其良好地位于黑体曲线上的3000K的目标色彩点的预定容差内。
除去在如上所述的给定的色彩空间内的精确的色彩对准（targeting）之外，进行色彩对准所在的色彩空间对于最小化不同技术的光源之间视觉上可感觉的色彩差是关键的。例如，图7示出3000K温度下的卤素光源以及3000K温度下的一组六个LED模块的光谱，每个LED模块对准3000K。虽然两种光源通过仪器在CIE 1931色彩空间中紧密地匹配，但是它们在视觉上并没有紧密地匹配。图8示出所测量的卤素灯和基于LED的照明模块的色彩点。两种光源在由温度3000K+/-50K的等温线以及0.001的最大Δuv线所界定的色彩目标窗口内。如果两个光源都是基于LED的照明模块，则这两个模块将在视觉上是不可区分的。进而，如果两个光源都是卤素灯，则它们在视觉上是不可区分的。然而，与CIE 1931色彩空间相关联的色彩匹配函数不能精确地表达具有广泛变化的光谱的光源色度。如图7所示，卤素灯的光谱和基于LED的照明模块的光谱是非常不同的。卤素灯表现出宽带光谱响应，而基于LED的照明模块表现出在红、黄和蓝波长范围中的一系列峰值。由于CIE 1931 XYZ色彩空间的缺陷，通过仪器与非基于LED的光源匹配的基于LED的光源不容易在视觉上匹配。这反应CIE1931 XYZ色彩空间精确地表达从具有宽的差异发射光谱的光源发出的光的被感知的色彩的缺陷。进而，对于可靠地制造生成被感知与不基于例如LED的固态技术的光源（例如卤素、汞弧、氙弧、金属卤化物、高强度放电和白炽灯）色彩匹配的光的、基于LED的光源，这导致问题。采用在视觉上匹配的色彩空间以通过仪器和视觉上将基于LED的光源与非基于LED的光源匹配。在视觉匹配的色彩空间中，在目标色彩点处从基于LED的照明模块发出的光在视觉上与在同一目标色彩点处非基于固态技术的目标光匹配。以这种方式，基于LED的光源和不基于固态技术的目标光可以在视觉上和以仪器方式匹配。
图9示出与CIE 1931 XYZ色彩空间中的每一个三色值相关联的色彩匹配函数。另外，以示例的方式，示出与被设计成以视觉方式和以仪器方式将卤素灯与基于LED的光源匹配的在视觉上匹配的色彩空间相关联的色彩匹配函数。在一个示例中，与卤素匹配的色彩空间相关联的色彩匹配函数(CMF’x、CMF’y和CMF’z)在Peter Csuti和Janos Schanda于Budapest Midterm meeting of the CIE in May 2009上发表的题为“ABetter Description of Metameric Experience of LED Clusters”的论文中给出了更充分地描述，该论文以引用的方式并入本文。可以调节基于LED的照明模块以通过在卤素匹配色彩空间中以仪器方式将基于LED的照明模块与卤素光源匹配在视觉上与卤素光源匹配。以模拟的方式，可以生成色彩匹配函数以便以视觉方式和以仪器方式将基于LED的照明模块与卤素光源或其它任一种非基于固态技术的光源匹配。
卤素匹配色彩空间基于三个色彩匹配函数(CMF’x,CMF’y,和CMF’z)。三个三色值（X′,Y′和Z′）将卤素匹配色彩空间表达为三维色彩空间。每一色彩匹配函数将给定的光谱S(λ)关联至三个三色值X′,Y′和Z′的每一个，如等式（3）所述。
X′=∫CMF′XS(λ)dλ
Y′=∫CMF′YS(λ)dλ  (3)
Z′=∫CMF′ZS(λ)dλ
卤素匹配色彩空间的色度可以被表达成三维卤素匹配色彩空间至两维空间（x’y’）上的投影，以使得亮度可以被忽略。每个色彩坐标（x’,y’）可以被表达成三个三色值的函数，如等式（4）所述。
x ′ = X ′ X ′ + Y ′ + Z ′
y ′ = Y ′ X ′ + Y ′ + Z ′ - - - ( 4 )
图10示出在卤素匹配色彩空间中评估的图7中的六个基于LED的照明模块组302和卤素光源301的色彩点。在组302中的每一基于LED的光源在视觉上与卤素光源301匹配。有许多用于确定视觉匹配的经验方法。在一个示例中，一组色觉正常的人检查卤素光源和基于LED的光源，并确定是否在两个光源之间存在任何的光色彩差别。由在人对相关的色彩的观察开始彼此意见不一致时的组确定两个光源视觉上匹配。在每个人对于两个光源存在相对色差没有达成总体一致意见的时候，已经实现了视觉匹配。因为每个人对于色彩的感知是不同的，所以在人们之间一般的不一致意见表示在两个光源之间的色差是可忽略的，所感知到的差异由每个人的不同的感官灵敏度支配，而不是由两个光源的比对来支配。在另一示例中，在色差小于可以由实验建立的刚刚可注意到的色差时，光源被认为是视觉匹配的。
图10也示出在视觉匹配色彩空间中的色彩目标304。如上所述，LED模块组中的每个LED模块可以被调整以实现在色彩目标304内的色彩点。色彩目标304可以以任何数量的方式来构建。例如，色彩目标304可以是卤素匹配空间中的圆，其中心位于卤素光源301的色彩点上。在一些示例中，色彩目标304可以是直径由在0.001和0.004之间的偏离度Δx’y’所表征的圆。在一个示例中，该直径是0.002的偏离度Δx’y’。如上所述，色彩目标304由恒定的CCT线以及从普朗克轨迹恒定的偏离的线来界定。在所示的示例中，色彩目标304在一侧上由比卤素光源301的CCT小50K的线界定，在第二侧上由比卤素光源301的CCT大50K的线界定，在第三侧上由卤素光源的偏离度上方0.001的偏离度　Δuv的线所界定，以及在第四侧上由卤素光源的偏离度下方0.001的偏离度　Δuv的线所界定。如图所示，色彩目标304的中心位于卤素光源301的所测量的色彩点上。然而，色彩目标304可以在卤素匹配色彩空间中相对于任何其他的想要的色彩点居中。例如，色彩目标304可以围绕多个卤素光源的平均色彩点构建。六个基于LED的照明模块中的五个在色彩目标304内，并以仪器方式匹配于中心在色彩目标304的卤素光源。
图11示出在CIE 1931色彩空间中评估的图7的六个基于LED的照明模块组302和卤素光源301的色彩点的图。因为CIE 1931色彩空间和卤素匹配色彩空间之间的差异，卤素光源301的色彩点没有通过仪器方式与基于LED的照明模块组302的色彩点匹配。然而，在组302中每个基于LED的照明模块与卤素光源301视觉匹配。于是，为了以仪器方式和以视觉方式将基于LED的照明模块与卤素光源进行匹配，它们相应的色彩点在得自不同的色彩匹配函数的卤素匹配色彩空间中测量，而不是在CIE 1931色彩空间中测量。
图11还示出在CIE 1931色彩空间中的基于LED的照明模块组之一的色彩点303。可以基于CIE 1931色彩匹配函数和基于下面的LED的照明模块的光谱计算色彩点303，如在前述方程式（1）和（2）中示出的。因为基于LED的照明模块与卤素光源在视觉上匹配，所以该模块在CIE 1931色彩空间中表达的色彩点可以用作在CIE 1931色彩空间中构建色彩目标305的基（basis）。色彩目标305可以以多种方式构建。例如，色彩目标305可以是CIE 1931色彩空间中的圆，该圆的中心位于基于LED的照明模块的色彩点303上。在另一示例中，色彩目标305可以是由从恒定的CCT的线和普朗克轨迹的固定的偏离度的线所界定的多边形。在另一示例中，色彩目标305的中心可以在与卤素光源在视觉上匹配的多个基于LED的模块的平均色彩点上。
如以上参照图10所述，基于LED的照明模块的色彩目标可以关于在视觉匹配色彩空间中任意光源的色彩点构建。另外，如以上参照图11所述，色彩目标可以在CIE 1931色彩空间中关于所测量的基于LED的光源来构建，其与模仿参考发光体的光源在视觉上匹配。此外，也可以在视觉匹配色彩空间中关于参考照明或发光体构建色彩目标。此外，可以在CIE 1931色彩空间中关于与仿效参照发光体的光源视觉匹配的所测量的基于LED光源构建色彩目标。
图12示出在卤素匹配色彩空间中绘出的普朗克轨迹。基于普朗克轨迹上的色彩目标的色彩目标306可以在卤素匹配色彩空间中构建。在一个示例中，色彩目标可以基于由从普朗克轨迹和恒定的CCT的线的固定的偏离度的线界定的多边形。在所示的示例中，色彩目标306在一侧上由2950K的线界定，在第二侧上由3050K的线界定，在第三侧上由在普朗克轨迹上方0.001的偏离度的线界定，以及在第四侧上由在普朗克轨迹下方0.001的偏离度的线界定。图12示出基于LED的照明模块的色彩点303和卤素光源的色彩点303都在预定的色彩目标306内。两个色彩点303和303以仪器方式匹配在卤素匹配色彩空间中，且个个光源在视觉上匹配。
图13示出在CIE 1931色彩空间中的色彩目标307。在色彩目标307内构造的基于LED的照明模块在视觉上匹配模仿3000K附近的黑体辐射器的卤素光源。在CIE 1931色彩空间中的色彩点303可以根据前述方程式（1）和（2）基于色彩点303的已知光谱计算。色彩目标307可以以许多不同的方式构造。在一个示例中，色彩目标307可以以与色彩目标306相同的方式限定，并且关于CIE 1931色彩空间中的色彩点303居中。在另一示例中，色彩目标307可以关于与模仿3000K附近的黑体辐射器的卤素光源在视觉上匹配的多个基于LED的照明模块的平均的色彩点居中。因为CIE 1931色彩空间没有以视觉方式和以仪器方式匹配卤素光源以及基于LED的光源，所以在CIE 1931色彩空间中沿着普朗克轨迹构建LED模块将不导致在视觉上与构建在同一色彩目标中的卤素光源匹配的光源。
图14示出在卤素匹配色彩空间中绘出的CIE发光体系列D的轨迹。基于系列D的轨迹的色彩目标308可以被构建在卤素匹配色彩空间中。在一个示例中，色彩目标可以基于由从普朗克轨迹和恒定的CCT的线的固定的偏离度的线界定的多边形。在所示的示例中，色彩目标308在一侧上由4030K的线界定，在第二侧上由4170K的线界定，在第三侧上由在系列D的轨迹上方0.001的偏离度的线界定，而在第四侧上由在系列D的轨迹下方0.001的偏离度的线界定。色彩点310是基于LED的照明模块的所测量的色彩点，其与设计用于模仿4100开尔文附近的系列D的发光体的卤素光源在视觉上匹配。在该示例中，卤素光源由EiKO Ltd.构造。在另一示例中，基于LED的照明模块可以被构造成在视觉上直接地匹配日光。
图15示出在CIE 1931色彩空间中的色彩目标309。构造在色彩目标309内的基于LED的照明模块在视觉上与模仿4100K附近的系列D的发光体的非基于LED的光源匹配。视觉上匹配的基于LED的照明模块的色彩点310在图14中在卤素匹配色彩空间中示出且在图15中在CIE 1931色彩空间中示出。在CIE 1931色彩空间中的色彩点310可以根据前述方程式（1）和（2）借助基于LED的照明模块的已知的光谱进行计算。色彩目标309可以以许多不同的方式构造。在一个示例中，色彩目标309可以以与色彩目标308相同方式限定，且在CIE 1931色彩空间关于色彩点310居中。在另一示例中，色彩目标309可以关于在视觉上与模仿4100K附近的系列D的发光体的光源匹配的多个基于LED的照明模块的平均色彩点居中。因为CIE 1931色彩空间没有在视觉上和以仪器方式匹配卤素光源和基于LED的光源，所以在CIE 1931色彩空间中沿着系列D发光体的轨迹构造LED模块将不会带来与在同一色彩目标内构造的卤素光源在视觉上匹配的光源。
图17示出在视觉匹配色彩空间中调整基于LED的照明模块的方法600。方法600涉及在视觉匹配色彩空间（例如卤素匹配色彩空间）中测量基于LED的照明模块的第一色彩点（步骤601）。方法600还涉及将所测量的色彩点与在视觉匹配色彩空间中的目标光的目标色彩点对比（步骤602）。例如，目标光可以是卤素光源，并且目标色彩点可以是在视觉匹配色彩空间中的卤素光源的色彩点。目标光可以是不包括LED作为照明源的任何光源或发光体。方法600还涉及选择基于LED的照明模块的第一可选择的部件（步骤603）。实施选择以使得所测量的色彩点在目标色彩点的预定容差内。因为色彩点和目标色彩点被在实景匹配色彩空间中表达，所以在目标色彩点处从基于LED的照明模块发出的光在同一色彩点处视觉匹配目标光。
图18示出在视觉匹配色彩空间中调整基于LED的模块以及使用经过调整的基于LED的模块的光谱来确定在没有视觉匹配的第二色彩空间中的目标色彩点。方法610涉及测量第一色彩空间（例如在视觉上匹配的色彩空间）中的基于LED的照明模块的色彩点（步骤611）。目标光可以是不包括LED作为照明光源的任何光源或发光体。方法610还涉及选择基于LED的照明模块的第一可选择部件（步骤612）。实施该选择以使得所测量的色彩点在第一色彩空间中的目标光（例如卤素光源）的目标色彩点的预定容差内。因为色彩点和目标色彩点在视觉匹配的色彩空间中表达，所以在目标色彩点处从基于LED的照明模块发出的光在同一色彩点处在视觉上匹配目标光。在下一步骤（步骤613）中，在第二色彩空间中至少部分地基于从基于LED的照明模块发出的光的光谱确定目标色彩点。例如，第二色彩空间可以是CIE 1931色彩空间。基于在视觉上匹配于目标光的基于LED的照明模块的所测量的光谱，该模块的在CIE 1931色彩空间中的色彩点可以使用方程式（1）和（2）来计算。在一个示例中，所计算的色彩点可以被生成作为在CIE 1931色彩空间中的目标色彩点。以示例的方式，CIE 1931色彩空间在视觉上不与卤素光源匹配，于是在CIE 1931色彩空间中表达的卤素光源的色彩点将与在视觉上匹配的基于LED的照明模块的色彩点不同。因此，在CIE 1931色彩空间中表达的卤素光源的色彩点不是用于产生在视觉上匹配的、基于LED的照明模块的合适的目标色彩点。在下一步骤（步骤614）中，在第二色彩空间中测量第二基于LED的照明模块的色彩点。在下一步骤中（步骤615），第二基于LED的照明模块的第一可选择的部件被选择成使得所测量的色彩点在第二色彩空间中的目标色彩点的预定容差之内。以这种方式，基于LED的照明模块可以是在CIE 1931色彩空间中调整的色彩，以使得所得到的模块在视觉上匹配非基于LED的光。在CIE 1931色彩空间中的调整可能是期望的，因为用于制造基于LED的照明模块的大量色彩测量装备以CIE1931色彩空间的色彩匹配函数编程。
尽管某些具体的实施例在上面以教导的目的被描述，但是该专利文献的教导具有一般性的可应用性，不限于上述具体的实施例。在一个示例中，引入卤素匹配色彩空间，并描述调整用于与卤素光源在视觉上匹配的基于LED的照明模块。然而，在其它实施例中，可以使用任何色彩匹配的色彩空间，其适合于与具有不包括LED的任意光源的基于LED的照明模块在视觉上匹配。在另一示例中，讨论具有用于进行色彩调整的可选择的部件的基于LED的照明模块。在另一示例中，图19示出基于LED的照明模块100，其包括LED 102和第一可选择的部件620。也可以可选地包括第二可选择的部件621。基于LED的照明模块100生成在视觉上和以仪器方式匹配于非基于固态技术的光的组合光625。从LED 102发出的第一部分光622可以对组合光625有贡献而不通过第一可选择的部件或第二可选择的部件进行转换。从LED 102发出的第二部分光623由第一可选择的部件620进行色彩转换并对组合光625有贡献。可选地，从LED 102发出的第三部分光624由第二可选择的部件621进行色彩转换，并对组合光625有贡献。在其它实施例中，具有一般的色彩调整能力（例如电子色彩调整、由机械调整装置进行的调整以及由改变化学成分和/或浓度的调整）的基于LED的照明模块可以在最终装配之前或之后使用以实现与不包括LED的任意光源的可视色彩匹配。在另一示例中，讨论基于LED的照明模块在CIE 1931色彩空间中的色彩调整，其对准至少部分地基于在视觉上匹配不基于固态技术的光的基于LED的照明模块的光谱的色彩目标。然而，在其它实施例中，基于LED的照明模块可以在其它色彩空间（例如，基于CIE1931标准色度观察器以及CIE 1964补充标准色度观察器中的任一个的色彩空间）中至少部分地基于在视觉上匹配于不基于固态技术的光的基于LED的照明模块的光谱进行色彩调整。
因此，所述实施例的各种特征的各种修改、适应性改变以及组合可以在不背离由权利要求所列出的本发明的保护范围的情况下进行。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种照明模块，包括：
至少一个发光二极管，能够操作以产生具有光谱功率分布的光量；和
第一可选择的部件，其包括第一类型的波长转换材料，所述第一类型的波长转换材料具有作为光谱功率分布的函数的第一波长转换特性，所述第一可选择的部件用于转换来自所述至少一个发光二极管的所述光量中的部分光量以产生从照明模块发出的光，所述第一波长转换特性将来自所述至少一个发光二极管的所述部分光量转换以产生在视觉匹配色彩空间中的第一色彩点从照明模块发出的光，其中在视觉匹配色彩空间中的第一色彩点从照明模块发出的光与从不包括发光二极管的光源在视觉匹配色彩空间中的第二色彩点发出的光相比的差异小于刚刚或正好能够注意到的差异，其中第二色彩点在视觉匹配色彩空间中的第一色彩点的0.002的偏离度Δx’y’以内。
2.根据权利要求1所述的照明模块，还包括：
第二可选择的部件，其包括第二类型的波长转换材料，所述第二类型的波长转换材料具有不同于第一波长转换特性的第二波长转换特性，其中第一可选择的部件的第一波长转换特性和第二可选择的部件的第二波长转换特性将来自所述至少一个发光二极管的所述部分光量进行转换以产生第一色彩点。
3.根据权利要求1所述的照明模块，其中，所述不包括发光二极管的光源是模仿从以下装置构成的组中获得的发光体的光源：A系列发光体、B系列发光体、C系列发光体、D系列发光体、E系列发光体、F系列发光体以及黑体辐射器。
4.根据权利要求1所述的照明模块，其中，光源由以下装置构成的组中获得：卤素灯、紧凑的金属卤化物灯、高亮度放电灯以及荧光灯。
5.根据权利要求2所述的照明模块，其中，所述第一可选择的部件和第二可选择的部件被配置成将由所述至少一个发光二极管发出的光量中的部分光量转换成经过转换的光量，其中从照明模块发出的光包括经过转换的光量。
6.根据权利要求1所述的照明模块，其中，在CIE 1931色彩空间中的目标色彩点处从照明模块发出的光不与在CIE 1931色彩空间中的同一目标色彩点处从不包括发光二极管的光源发出的光在视觉上匹配。
7.根据权利要求2所述的照明模块，还包括：
反射底表面，其包围所述至少一个发光二极管；
至少一个反射侧壁，其包围所述底表面以及所述至少一个发光二极管；和
窗口，耦接至所述至少一个反射侧壁。
8.根据权利要求7所述的照明模块，其中，所述第一可选择的部件和第二可选择的部件中的每一个包括反射底表面、所述至少一个反射侧壁和所述窗口中的至少一个。
9.根据权利要求8所述的照明模块，其中，所述至少一个反射侧壁是侧壁插件，所述侧壁插件定位成用于形成所述至少一个反射侧壁。
10.根据权利要求7所述的照明模块，其中，所述第一可选择的部件是所述窗口，所述第二可选择的部件是所述至少一个反射侧壁。
11.根据权利要求2所述的照明模块，其中，所述第一可选择的部件和所述第二可选择的部件对于它们的相应的波长转换特性是可选择的。
12.一种方法，包括：
测量在视觉匹配色彩空间中基于发光二极管（LED）的照明模块的第一色彩点；
将所测量的第一色彩点与在视觉匹配色彩空间中的目标光的目标色彩点进行对比，其中所述目标光不由LED生成；和
选择所述基于LED的照明模块的第一可选择的部件，以使得所测量的第一色彩点在目标色彩点的预定的容差内，其中在目标色彩点从基于LED的照明模块发出的光与在目标色彩点的目标光在视觉上匹配。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述视觉匹配色彩空间基于与CIE 1931色彩空间的多个色彩匹配函数不同的多个色彩匹配函数。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一可选择的部件包括具有第一波长转换特性的第一类型的波长转换材料。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述目标光是从由以下装置构成的组中获得的发光体：A系列发光体、B系列发光体、C系列发光体、D系列发光体、E系列发光体、F系列发光体以及黑体辐射器。
16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述目标光是由以下装置构成的组中获得的光源：卤素灯、紧凑的金属卤化物灯、高亮度放电灯以及荧光灯。
17.根据权利要求14所述的方法，还包括：
选择第二可选择的部件，所述第二可选择的部件包括第二类型的波长转换材料，所述第二类型的波长转换材料具有第二波长转换特性，以使得所测量的第一色彩点在目标色彩点的指定的容差内。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，第一可选择的部件的第一类型的波长转换材料响应于由基于LED的照明模块的至少一个发光二极管产生的光量在视觉匹配色彩空间中产生沿着第一方向的色彩点偏移，并且第二可选择的部件的第二类型的波长转换材料响应于由至少一个发光二极管产生的光量在视觉匹配色彩空间中产生沿着第二方向的色彩点偏移，其中第一方向和第二方向不平行。
19.根据权利要求12所述的方法，其中，所述预定的容差是在视觉匹配色彩空间中从目标色彩点的0.0035的偏离度以内。
20.一种方法，包括：
测量在第一色彩空间中从第一基于发光二极管（LED）的照明模块发出的光的色彩点；
选择所述第一基于LED的照明模块的第一可选择的部件，以使得所测量的色彩点在第一色彩空间中的目标光的目标色彩点的预定的容差内，其中当第一基于LED的照明模块的色彩点在第一色彩空间中目标色彩点的预定的容差以内时，从基于LED的照明模块发出的光与目标光在视觉上匹配；以及
确定在第二色彩空间中的目标色彩点，其对应于至少部分地基于从基于LED的照明模块发出的光的光谱的所测量的色彩点。
21.根据权利要求20所述的方法，还包括：
测量从第二基于LED的照明模块发出的光在第二色彩空间中的色彩点；和
选择第二基于LED的照明模块的第一可选择的部件，以使得所测量的色彩点在第二色彩空间中目标色彩点的预定的容差以内。
22.根据权利要求20所述的方法，其中所述目标光不由发光二极管生成。
23.根据权利要求20所述的方法，其中所述第二色彩空间是CIE1931色彩空间。
24.根据权利要求20所述的方法，其中，所述目标光是从由以下装置构成的组中获得的：A系列发光体、B系列发光体、C系列发光体、D系列发光体、E系列发光体、F系列发光体以及黑体辐射器。
25.根据权利要求20所述的方法，其中，所述目标光是由以下装置构成的组中获得的：卤素灯、紧凑的金属卤化物灯、高亮度放电灯以及荧光灯。
26.根据权利要求20所述的方法，其中，第一色彩空间基于与CIE 1931色彩空间的多个色彩匹配函数不同的多个色彩匹配函数。
27.根据权利要求20所述的方法，其中，当在第二色彩空间中测量的基于LED的照明模块的色彩点逼近在第二色彩空间中的目标光的目标色彩点时，从第一基于LED的照明模块发出的光不与目标光在视觉上匹配。
28.根据权利要求20所述的方法，还包括：
选择第一基于LED的照明模块的第二可选择的部件，以使得所测量的色彩点在第一色彩空间中的目标光的目标色彩点的预定的容差以内。
29.根据权利要求21所述的方法，还包括：
选择第二基于LED的照明模块的第二可选择的部件，以使得所测量的色彩点在第二色彩空间中的目标色彩点的预定的容差以内。
30.一种设备，包括：
至少一个发光二极管，能够操作以产生具有光谱功率分布的光量；和
用于转换来自所述至少一个发光二极管的所述光量中的部分光量以产生从所述设备发出的组合光量的装置，其中，基于光谱功率分布在所述设备的最后组装之前选择所述装置，其中，从所述设备发出的组合光的色彩点逼近目标色彩点，其中从所述设备发出的在目标色彩点的光与在同一目标色彩点从不包括发光二极管的光源发出的光在视觉上匹配。
31.根据权利要求30所述的设备，其中所述装置包括第一可选择的部件，所述第一可选择的部件包括具有第一波长转换特性的第一类型的波长转换材料，所述第一可选择的部件用于转换来自所述至少一个发光二极管的该部分光量以产生从所述设备发出的光，其中所述第一波长转换特性转换来自所述至少一个发光二极管的所述部分光量。
32.根据权利要求31所述的设备，其中
所述装置包括第二可选择的部件，其包括第二类型的波长转换材料，所述第二类型的波长转换材料具有不同于第一波长转换特性的第二波长转换特性，其中第一可选择的部件的第一波长转换特性和第二可选择的部件的第二波长转换特性转换来自所述至少一个发光二极管的所述部分光量。

Claims (32)

1.一种照明模块，包括：
至少一个发光二极管，能够操作以产生具有光谱功率分布的光量；和
第一可选择的部件，其包括第一类型的波长转换材料，所述第一类型的波长转换材料具有作为光谱功率分布的函数的第一波长转换特性，所述第一可选择的部件用于转换来自所述至少一个发光二极管的所述光量中的部分光量以产生从照明模块发出的光，所述第一波长转换特性将来自所述至少一个发光二极管的所述部分光量转换以产生在第一色彩点从照明模块发出的光，其中在第一色彩点从照明模块发出的光与从不包括发光二极管的光源在第二色彩点发出的光相比的差异小于刚刚或正好能够注意到的差异，其中第二色彩点在第一色彩点的0.002的偏离度Δx’y’以内。
2.根据权利要求1所述的照明模块，还包括：
第二可选择的部件，其包括第二类型的波长转换材料，所述第二类型的波长转换材料具有不同于第一波长转换特性的第二波长转换特性，其中第一可选择的部件的第一波长转换特性和第二可选择的部件的第二波长转换特性将来自所述至少一个发光二极管的所述部分光量进行转换以产生第一色彩点。
3.根据权利要求1所述的照明模块，其中，所述不包括发光二极管的光源是模仿从以下装置构成的组中获得的发光体的光源：A系列发光体、B系列发光体、C系列发光体、D系列发光体、E系列发光体、F系列发光体以及黑体辐射器。
4.根据权利要求1所述的照明模块，其中，光源由以下装置构成的组中获得：卤素灯、紧凑的金属卤化物灯、高亮度放电灯以及荧光灯。
5.根据权利要求2所述的照明模块，其中，所述第一可选择的部件和第二可选择的部件被配置成将由所述至少一个发光二极管发出的光量中的部分光量转换成经过转换的光量，其中从照明模块发出的光包括经过转换的光量。
6.根据权利要求1所述的照明模块，其中，在CIE 1931色彩空间中的目标色彩点处从照明模块发出的光不与在CIE 1931色彩空间中的同一目标色彩点处从不包括发光二极管的光源发出的光在视觉上匹配。
7.根据权利要求2所述的照明模块，还包括：
反射底表面，其包围所述至少一个发光二极管；
至少一个反射侧壁，其包围所述底表面以及所述至少一个发光二极管；和
窗口，耦接至所述至少一个反射侧壁。
8.根据权利要求7所述的照明模块，其中，所述第一可选择的部件和第二可选择的部件中的每一个包括反射底表面、所述至少一个反射侧壁和所述窗口中的至少一个。
9.根据权利要求8所述的照明模块，其中，所述至少一个反射侧壁是侧壁插件，所述侧壁插件定位成用于形成所述至少一个反射侧壁。
10.根据权利要求7所述的照明模块，其中，所述第一可选择的部件是所述窗口，所述第二可选择的部件是所述至少一个反射侧壁。
11.根据权利要求2所述的照明模块，其中，所述第一可选择的部件和所述第二可选择的部件对于它们的相应的波长转换特性是可选择的。
12.一种方法，包括：
测量在视觉匹配色彩空间中基于发光二极管（LED）的照明模块的第一色彩点；
将所测量的第一色彩点与在视觉匹配色彩空间中的目标光的目标色彩点进行对比，其中所述目标光不由LED生成；和
选择所述基于LED的照明模块的第一可选择的部件，以使得所测量的第一色彩点在目标色彩点的预定的容差内，其中在目标色彩点从基于LED的照明模块发出的光与在目标色彩点的目标光在视觉上匹配。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述视觉匹配色彩空间基于与CIE 1931色彩空间的多个色彩匹配函数不同的多个色彩匹配函数。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一可选择的部件包括具有第一波长转换特性的第一类型的波长转换材料。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述目标光是从由以下装置构成的组中获得的发光体：A系列发光体、B系列发光体、C系列发光体、D系列发光体、E系列发光体、F系列发光体以及黑体辐射器。
16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述目标光是由以下装置构成的组中获得的光源：卤素灯、紧凑的金属卤化物灯、高亮度放电灯以及荧光灯。
17.根据权利要求14所述的方法，还包括：
选择第二可选择的部件，所述第二可选择的部件包括第二类型的波长转换材料，所述第二类型的波长转换材料具有第二波长转换特性，以使得所测量的第一色彩点在目标色彩点的指定的容差内。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，第一可选择的部件的第一类型的波长转换材料响应于由基于LED的照明模块的至少一个发光二极管产生的光量在视觉匹配色彩空间中产生沿着第一方向的色彩点偏移，并且第二可选择的部件的第二类型的波长转换材料响应于由至少一个发光二极管产生的光量在视觉匹配色彩空间中产生沿着第二方向的色彩点偏移，其中第一方向和第二方向不平行。
19.根据权利要求12所述的方法，其中，所述预定的容差是在视觉匹配色彩空间中从目标色彩点的0.0035的偏离度以内。
20.一种方法，包括：
测量在第一色彩空间中从第一基于发光二极管（LED）的照明模块发出的光的色彩点；
选择所述第一基于LED的照明模块的第一可选择的部件，以使得所测量的色彩点在第一色彩空间中的目标光的目标色彩点的预定的容差内，其中当第一基于LED的照明模块的色彩点在第一色彩空间中目标色彩点的预定的容差以内时，从基于LED的照明模块发出的光与目标光在视觉上匹配；以及
确定在第二色彩空间中的目标色彩点，其对应于至少部分地基于从基于LED的照明模块发出的光的光谱的所测量的色彩点。
21.根据权利要求20所述的方法，还包括：
测量从第二基于LED的照明模块发出的光在第二色彩空间中的色彩点；和
选择第二基于LED的照明模块的第一可选择的部件，以使得所测量的色彩点在第二色彩空间中目标色彩点的预定的容差以内。
22.根据权利要求20所述的方法，其中所述目标光不由发光二极管生成。
23.根据权利要求20所述的方法，其中所述第二色彩空间是CIE1931色彩空间。
24.根据权利要求20所述的方法，其中，所述目标光是从由以下装置构成的组中获得的：A系列发光体、B系列发光体、C系列发光体、D系列发光体、E系列发光体、F系列发光体以及黑体辐射器。
25.根据权利要求20所述的方法，其中，所述目标光是由以下装置构成的组中获得的：卤素灯、紧凑的金属卤化物灯、高亮度放电灯以及荧光灯。
26.根据权利要求20所述的方法，其中，第一色彩空间基于与CIE 1931色彩空间的多个色彩匹配函数不同的多个色彩匹配函数。
27.根据权利要求20所述的方法，其中，当在第二色彩空间中测量的基于LED的照明模块的色彩点逼近在第二色彩空间中的目标光的目标色彩点时，从第一基于LED的照明模块发出的光不与目标光在视觉上匹配。
28.根据权利要求20所述的方法，还包括：
选择第一基于LED的照明模块的第二可选择的部件，以使得所测量的色彩点在第一色彩空间中的目标光的目标色彩点的预定的容差以内。
29.根据权利要求21所述的方法，还包括：
选择第二基于LED的照明模块的第二可选择的部件，以使得所测量的色彩点在第二色彩空间中的目标色彩点的预定的容差以内。
30.一种设备，包括：
至少一个发光二极管，能够操作以产生具有光谱功率分布的光量；和
用于转换来自所述至少一个发光二极管的所述光量中的部分光量以产生从所述设备发出的组合光量的装置，其中，基于光谱功率分布在所述设备的最后组装之前选择所述装置，其中，从所述设备发出的组合光的色彩点逼近目标色彩点，其中从所述设备发出的在目标色彩点的光与在同一目标色彩点从不包括发光二极管的光源发出的光在视觉上匹配。
31.根据权利要求30所述的设备，其中所述装置包括第一可选择的部件，所述第一可选择的部件包括具有第一波长转换特性的第一类型的波长转换材料，所述第一可选择的部件用于转换来自所述至少一个发光二极管的该部分光量以产生从所述设备发出的光，其中所述第一波长转换特性转换来自所述至少一个发光二极管的所述部分光量。
32.根据权利要求31所述的设备，其中
所述装置包括第二可选择的部件，其包括第二类型的波长转换材料，所述第二类型的波长转换材料具有不同于第一波长转换特性的第二波长转换特性，其中第一可选择的部件的第一波长转换特性和第二可选择的部件的第二波长转换特性转换来自所述至少一个发光二极管的所述部分光量。
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