CN103162130B - 照明装置 - Google Patents

Abstract

一种照明单元发出光，所述光具有：在从430到510nm的波长中的强度，该强度在460nm处最大而在从490到500nm的范围中最小；在从510到600nm的波长中的强度，该强度在从530到545nm的范围中最大而在从570到580nm的范围中最小；以及在600nm或者更大的波长中的强度，该强度在从620到640nm的范围中最大。所述照明单元以具有135到145的反差感受指数（FCI）的光照射肉类，并且所照射的肉类具有从54到56的计量色相角和从0到5的颜色偏差Duv。

Description

照明装置

技术领域

本发明涉及照明装置。

背景技术

用于典型家庭的照明装置在考虑一般显色指数Ra的情况下被设计，以改进显色特性并显示真实颜色。

相对而言，用于市场中的例如新鲜食品部门的照明装置，并不必需显示物体（产品）的真实颜色。反而，期望这样的照明装置以诱人的（鲜艳的）外观来显示产品，以促进产品的销售。

因此，对于这样的新鲜食品部门，尤其是肉类部门，已经开发出对照明光增加红色以突出肉类的红色的照明装置。日本特许专利公开No.9-274891描述了一种照明装置的示例，其使用除了红、绿和蓝之外还包括深红色的荧光体，以使得肉类的红色看起来更加鲜艳。

当使用现有技术的照明装置来以光照射肉类时，除了红色外的颜色，诸如容纳肉类的包装的颜色或者肉类中包含的脂肪的颜色看起来不自然。以此方式，当仅仅用红光照射肉类时，除了红色以外的颜色看起来不自然，观看者将意识到是光使得肉类颜色鲜艳。这对于产品的销售会有不利的影响。

发明内容

本发明的目的在于鲜艳地显现（render）肉类颜色，同时避免颜色看起来不自然。

本发明的一个方面是一种照明装置，包括照明单元，该照明单元以白光照射肉类，以使光具有135到145的反差感受指数（feeling of contrastindex）（FCI），并且以所述光照射的肉类具有从54到56的计量色相角和在从0到5范围中的颜色偏差Duv。

本发明鲜艳地显现肉类的颜色，同时避免颜色看起来不自然。

依据以下结合附图的说明，本发明的其他方面和优点将变得明了，附图示例性地示出本发明的原理。

附图说明

参考连同附图一起提供的优选实施例的以下说明可最好地理解本发明及其目的和优点。

图1是根据本发明的一个实施例的照明装置的示意性方框图；

图2是示出在以从光源发出的光照射牛肉时，对应于牛肉的波长的反射率的曲线图；

图3是示出反差感受指数与计量色相角的关系（实验结果）的泡式图；

图4是示出条件A和B与比较例1到3的特性的表；

图5是在条件A下照明装置的光谱特性图；

图6是在条件B下照明装置的光谱特性图；

图7是比较例1中照明装置的光谱特性图；

图8是比较例2中照明装置的光谱特性图；

图9是比较例3中照明装置的光谱特性图；

图10是修改的照明装置的示意性方框图；

图11是修改的照明装置的示意性方框图；以及

图12是修改的照明装置的示意性方框图。

具体实施方式

现将参照附图说明根据本发明的一个实施例的照明装置10。

参照图1，照明装置10包括发射光的照明单元11，和点亮照明单元11的激发电路12。

照明单元11包括LED元件11a和荧光体11b，LED元件11a电连接到激发电路12，荧光体11b覆盖LED元件11a。LED元件11a与荧光体11b之间形成预定间隙。当从激发电路12供电时，照明单元11一般以白色点亮。

本发明的发明人使用照明装置10进行了以下实验来找出肉类（本实施例中是牛肉）具有更合意外观的条件。

通过执行量值估计来比较以参考光照射的肉类和以测试光照射的肉类。

将三基色荧光灯用作参考光的光源。将对于牛肉具有不同反差感受指数和不同计量色相角的30种光源用作测试光。参考光和测试光具有大约相同的色温。此外，实验使用以下装置，该装置以衍射光栅将氙气灯的光分散到多个波长、调整每一波长的光强度、并在输出光之前组合所有波长。

反差感受指数（FCI）可以由以下所示等式来表达。光具有当FCI大于100时生动地显现颜色以使得被照射区域显得明亮的特性。

等式1

$\mathrm{FCI}={\left[\frac{G_{\mathrm{LAB}}\left(T\right)}{G_{\mathrm{LAB}}\left(D65\right)}\right]}^{1.5}\×100$

其中，G_LAB(T)表示在测试光源下在LAB坐标中红、蓝、绿和黄四色的彩色组合样品的色域面积，以及G_LAB(D65)表示在参考光源（6500K）下在LAB坐标中四色组合样品的色域面积。

此外，可以由以下所示等式表示计量色相角h_ab。图2示出以下等式中所使用的对于肉类（牛肉）的每一波长的反射率。

等式2

$h_{\mathrm{ab}}={\tan }^{-1}\left(\frac{a^{*}}{b^{*}}\right)$

其中， $a^{*}=500\{{\left(\frac{X}{\mathrm{XO}}\right)}^{\frac{1}{3}}-{\left(\frac{Y}{\mathrm{YO}}\right)}^{\frac{1}{3}}\},$ $b^{*}=200\{{\left(\frac{Y}{\mathrm{YO}}\right)}^{\frac{1}{3}}-{\left(\frac{Z}{\mathrm{ZO}}\right)}^{\frac{1}{3}}\}$

在该等式中，X、Y和Z表示在光源下肉类的三激励值，XO、YO和ZO表示光源下完全分散反射表面的三刺激值，其中，YO=100。

图3是示出实验结果的泡式图。在图3中，横轴表示反差感受指数（FCI），纵轴表示肉类的计量色相角。泡（圆圈）的尺寸和样式（白的或阴影的）指示评价值，即，11个受试者的几何平均值。在该实验中，基于将以参考光照射的肉类指示为100点的状态而给出相对评价。泡的尺寸指示在从每一个评价值减去100时获得的绝对值。白圆圈指示在从每一个评价值减去100时获得的负值，而阴影泡指示在从每一个评价值减去100时获得的正值。

依据图3中所示的实验结果显见的，在肉类（牛肉）的颜色鲜艳时FCI高。在FCI在124附近并且从135到145时评价值尤其高。当计量色相角h_ab在50到60的范围中时评价值也高。由FCI从135到145时的泡显见的，计量色相角h_ab集中于从54到56的范围中的55是优选的。

除了以上实验，本发明的发明人还观察了来自照明单元11的光变为并未显得不自然的白光时的颜色偏差Duv（距普朗克轨迹的距离）。通常将发出Duv在±10内的颜色的光的光源分类为白光源。然而，在市场中，为整个肉类部门提供光的照明装置和以光照射肉类的照明装置是与向肉类部门的周围环境提供光的照明装置一起使用的。因此，例如，当设定用于肉类的照明装置的光的颜色以使得颜色偏差Duv为负，并且设定周围环境照明装置的光的颜色以使得颜色偏差Duv为正时，观看者会相对地感受到来自用于肉类的照明装置的光的颜色中的红色。因此，在来自本实施例中的照明装置10的照明单元的光中颜色偏差Duv从负到正（绿色）偏移，以使得观看者不会感受到光的颜色中的红色。

当在照明单元中使用三基色荧光灯时，获得图9中所示的光谱特性。此外，如图4所示，获得了相关色温是3000K、颜色偏差Duv是-0.95、FCI是112且计量色相角h_ab是61的不利结果。

图5示出基于实验结果和上述观察得到的从照明单元11发出的光的光谱特性（效果）的一个示例。

照明单元11的LED元件11a由高显色白光LED元件形成，照明单元11的荧光体11b由包含钕的荧光体形成。在这样的结构中，荧光体11b吸收570到580nm附近波长的光。因此，如图5所示，在从510到600nm的波长范围中，照明单元11发出发射强度在从530到545nm范围中局部最大且在从570到580nm范围中局部最小的光。当波长是600nm或者更大时，发射强度在从620到640nm范围中局部最大。LED元件11a的发射强度在大约460nm的波长下也是局部最大。

此外，如图5所示，照明单元11形成为发出光，以使得当发射强度的最大值在600nm或者更大的波长下为1时，在从510到600nm的波长范围中，发射强度的最大值是0.6到0.75，发射强度的最小值是0.1到0.4。

现将说明照明单元11与比较例之间的区别。在比较例1中，由高显色LED元件形成照明单元。在比较例2中，由高效LED元件形成照明单元。在比较例3中，由三基色荧光灯形成照明单元。

图7示出从由高显色LED元件形成的照明单元发出的光的光谱。如图7所示，照明单元发出发射强度在从430到510nm波长范围中大约460nm为局部最大且在600nm或者更大的波长下的发射强度在从620到640nm的范围中为局部最大的光。然而，发射强度在510到600nm的波长范围中不具有最大值（峰值）。当照明单元发出具有图7的光谱特性的光时，获得如图4所示的相关色温是2900K、颜色偏差Duv是2.27、FCI是114且计量色相角h_ab是56的不利的结果。

图8示出从由高效LED元件形成的照明单元发出的光的光谱。如图8所示，照明单元发出发射强度在从430到510nm的波长范围中约460nm处为局部最大且在从510到600nm的波长范围中约600nm处为局部最大的光。发射强度在600nm或更大的波长处不具有最大值（峰值）。当照明单元发出具有图8的光谱特性的光时，获得图4所示的相关色温是2894K、颜色偏差Duv是2.06、FCI是94且计量色相角h_ab是57的不利的结果。

相比而言，通过使用发出具有图5所示的光谱特性的光的照明单元，可以获得图4中所示的条件“A”的特性。更具体地，本实施例的照明单元形成为获得相关色温是2800K、颜色偏差Duv是0.56、FCI是136且计量色相角h_ab是56的特性。

本实施例具有下述优点。

（1）照明单元11包括LED元件11a和荧光体11b，当从LED元件11a接收光时荧光体11b发光。荧光体11b包含钕并形成为吸收从570到580nm的波长中的光。由于这一结构，照明单元11发出从510到600nm的波长范围中的发射强度在从530到545nm的范围中为局部最大，在从570到580nm的范围中为局部最小的光。当波长是600nm或者更大时，发射强度在从620到640nm的范围中为局部最大。此外，由于LED元件11a的光，照明单元11发出在从430到510nm的波长范围中的发射强度在约460nm处为局部最大，在从490到500nm的范围中为局部最小的光。此外，照明单元11形成为发射光，以使得当发射强度的最大值在600nm或者更大的波长处为1时，在从510到600nm的波长范围中发射强度的最大值是0.6到0.75，发射强度的最小值是0.1到0.4。因此，照明单元11以光照射肉类，以使得光具有135到145的反差感受指数（FCI），并且肉类具有54到56的计量色相角hab和0到5范围中的颜色偏差Duv。结果，照明单元11鲜艳地显现肉类的颜色同时避免颜色显得不自然。

对于本领域技术人员来说明显的，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下以许多其他特定形式来实施本发明。尤其应理解，可以以以下形式来实施本发明。

在以上实施例中，由单个LED元件11a和荧光体11b形成照明单元11。然而，照明单元11可以具有任意结构，只要其发出FCI从135到145，以光照射的肉类的计量色相角是54到56，并且颜色偏差Duv在0到5的范围中的光。现将说明这样的照明单元的一个示例。

如图10所示，照明单元11包括LED元件11a和21a、荧光体11b和21b以及滤光器31。LED元件11a和21a发出发射强度在约460nm处为局部最大的光，即，峰值波长约为460nm。荧光体11b和21b接收来自LED元件11a和21a的光，并发出基本为黄色的光。滤光器31吸收从570到580nm的波长范围中的光。滤光器31覆盖两个LED元件11a和21a及两个荧光体11b和21b，荧光体11b和21b覆盖LED元件11a和21a。例如，蓝光InGaNLED元件可以用作LED元件，并且包含钕的玻璃滤光器可以用作滤光器31。

每一个LED元件11a和21a均可以由不同滤光器31覆盖。

在图11所示的示例中，照明单元11包括LED元件22a、荧光体22b和LED元件23。LED元件22a发出峰值波长为约460nm的光。荧光体22b覆盖LED元件22a，接收来自LED元件22a的光，并发出基本为红色的光。LED元件23发出峰值波长在从530到545nm范围中的光。图11所示的照明单元11还包括LED元件24，该LED元件24发出峰值波长为约460nm的光。

在图12所示的示例中，照明单元11包括第一LED元件25、第二LED元件26和第三LED元件27。第一LED元件25发出峰值波长为约460nm的光。第二LED元件26发出峰值波长在从530到545nm范围中的光。第三LED元件27发出峰值波长在从620到640nm范围中的光。例如，蓝光InGaN LED元件可以用作第一LED元件25，绿光InGaN LED元件可以用作第二LED元件，以及红光AlInGaP LED元件可以用作LED元件27。

在以上实施例中，照明单元11形成为发出具有图5所示的光谱特性的光。然而，照明单元11不限于这样的方式。例如，可以使用发出具有图6所示的光谱特性的光的照明单元。图6示出从照明单元发出的光的光谱特性，该照明单元包括用作第一LED元件的蓝光氮化镓LED元件、用作第二LED元件的绿光氮化镓LED元件以及红光SCASN荧光体。在这一结构中，蓝光氮化镓LED元件发出峰值波长为约460nm的光，绿光氮化镓LED元件发出峰值波长为530nm的光，以及红光SCASN荧光体发出峰值波长为630nm的光。这一结构获得图4中由“B”所指示的特性。更具体地，照明单元形成为以光照射肉类，以使得相关色温是2691K、颜色偏差Duv是4.98、FCI是145且计量色相角h_ab是55。因此，可以获得以上实施例的优点（1）。

在上述照明单元11中的荧光体与LED元件之间形成间隙。然而，本发明不限于这样的方式，可以将荧光体涂覆到LED元件。

在以上实施例中，将牛肉作为肉类的例子。对于其他类型的肉类，照明单元11具有类似的特性是优选的。

本示例和实施例应认为是说明性而非限制性的，本发明不限于在此给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围和等价物内进行修改。

Claims (6)

1.一种照明装置，包括照明单元，所述照明单元以白光照射肉类，以使得所述光具有135到145的反差感受指数，并且以所述光照射的所述肉类具有从54到56的计量色相角和在从0到5范围中的颜色偏差Duv，

所述反差感受指数(FCI)由以下所示等式来表达：

$\mathrm{FCI}={\left[\frac{G_{\mathrm{LAB}}\left(T\right)}{G_{\mathrm{LAB}}\left(D65\right)}\right]}^{1.5}\×100$

其中，G_LAB(T)表示在测试光源下在LAB坐标中红、蓝、绿和黄四色的彩色组合样品的色域面积，以及G_LAB(D65)表示在色温为6500K的参考光源下在LAB坐标中四色组合样品的色域面积。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述照明单元形成为发出白光，所述白光具有：

在从430到510nm的波长范围中的发射强度，其在460nm处为局部最大并且在从490到500nm的范围中为局部最小，

在从510到600nm的波长范围中的发射强度，其在从530到545nm的范围中为局部最大并且在从570到580nm的范围中为局部最小，以及

在600nm或者更大的波长处的发射强度，其在从620到640nm的范围中为局部最大，以及

所述照明单元形成为发出白光，以使得当在600nm或更大的波长处的发射强度的最大值为1时，在从510到600nm的波长范围中，发射强度的最大值为0.6到0.75，并且发射强度的最小值为0.1到0.4。

3.根据权利要求2所述的照明装置，其中，所述照明单元包括：

第一LED元件，发出发射强度在460nm处最大的光，

第二LED元件，发出发射强度在从530到545nm的范围中最大的光，以及

第三LED元件，发出发射强度在从620到640nm的范围中最大的光。

4.根据权利要求2所述的照明装置，其中，所述照明单元包括LED元件和滤光器，所述滤光器覆盖所述LED元件并且吸收从570到580nm的波长的光。

5.根据权利要求2所述的照明装置，其中，

所述照明单元包括LED元件和荧光体，所述荧光体在接收来自所述LED元件的光时发出光，并且

所述荧光体形成为吸收从570到580nm的波长的光。

6.根据权利要求2所述的照明装置，其中，所述照明单元包括：

第一LED元件，发出发射强度在460nm处最大的光，

第二LED元件，发出发射强度在从530到545nm范围中最大的光，以及

荧光体，发出发射强度在从620到640nm的范围中最大的光。