CN105736982B - 照明设备 - Google Patents
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Abstract
实施例提供了一种照明设备,所述照明设备包括:光源单元,其包括第一光源和第二光源;光源驱动单元,其包括第一驱动器和第二驱动器,该第一驱动器被配置成向第一光源供应第一供应电流,该第二驱动器被配置成向第二光源供应第二供应电流;以及控制器,该控制器被配置成控制第一驱动器以便于变化第一供应电流的电平并且控制第二驱动器以便于固定第二供应电流的电平。
Description
技术领域
实施例涉及照明设备。
背景技术
通常,使用显色指数(CRI)测量颜色再现性。阳光的CRI是大约100,白炽灯的CRI是大约95,荧光灯的CRI是大约70至80。发光二极管是具有熟知发光性质的半导体器件。这种发光二极管激励电子跨过半导体有源层的价带和导带之间的带隙,从而发光。这里,可省略取决于带隙的波长带的光。也就是说,从发光二极管发射的光的颜色取决于发光二极管的有源层的半导体材料。
例如,发光二极管的发射光谱一般只聚集在一个波长带上。这适于一些应用,但不适用其它应用,例如,发射光谱发射提供极低CRI的光的情况。
由于白光需要混合至少两种颜色的光,因此仅用一个发光二极管不能产生白光。作为一个示例,当使用发射红光、蓝光和绿光的三个发光二极管时,可产生白光。作为另一个示例,如果设置发射蓝光的一个发光二极管并且诸如荧光体的荧光材料响应于从蓝光发射二极管发射的光的激发而发射黄光,则可通过混合蓝光和黄光产生白光。这种荧光材料可存在于包封发光二极管的包封构件中。
通常,1976CIE色度图是通过颜色的加权和定义颜色的有用指数。近来,对包括发光二极管(即,具有较高能量效率、增强的CRI、增强的效率(1m/W)和较长寿命的固态发光单元)的照明设备的要求已经有所增加。然而,当制造光源时,光源的CRI是固定的,因此不能进行调谐。
发明内容
实施例提供了一种具有以下光学性质的照明设备:一般(general)显色指数(CRI:Ra)或相关色温(CCT)中的至少一个被调谐。
在一个实施例中,一种照明设备包括:光源单元,该光源单元包括第一光源和第二光源;光源驱动单元,该光源驱动单元包括第一驱动器和第二驱动器,该第一驱动器被配置成向第一光源供应第一供应电流,该第二驱动器被配置成向第二光源供应第二供应电流;以及控制器,该控制器被配置成控制第一驱动器以便于变化第一供应电流的电平并且控制第二驱动器以便于固定第二供应电流的电平。第一光源或第二光源中的至少一个可发射UV波长带的光。
第一光源可包括:第一发光器件;以及第一波长转换单元,该第一波长转换单元被配置成转换从第一发光器件发射的光的波长。第二光源可包括:第二发光器件;以及第二波长转换单元,该第二波长转换单元被配置成转换从第二发光器件发射的光的波长。
第一发光器件可发射UV波长带的光,并且第二发光器件可发射蓝色波长带的光。
光源单元可由第一光源和第二光源组成,并且光源驱动单元可由第一驱动器和第二驱动器组成。
第一波长转换单元可包括:蓝色荧光材料;以及第一包封构件,该第一包封构件被配置成包封第一发光器件和蓝色荧光材料。第二波长转换单元可包括:红色荧光材料;绿色荧光材料;以及第二包封构件,该第二包封构件被配置成包封第二发光器件、红色荧光材料和绿色荧光材料。
第一包封构件可由硅树脂形成,并且蓝色荧光材料与硅树脂的混合比可以是10%至20%。
控制器可控制第一驱动器以便于变化第一供应电流的电平,并且控制第二驱动器以便于固定第二供应电流的电平,因此在1931CIE色度图上将从第一光源发射的光的第一色度坐标向着从第二光源发射的光的第二色度坐标移位。
控制器可减小第一供应电流的电平,以将第一色度坐标移至第二色度坐标。
第一色度坐标可线性移位。
第一色度坐标可向着1931CIE色度图上的ANSI-BIN区域内的第二色度坐标移位。
控制器可控制第一驱动器以便于将第一供应电流的电平从0.16A变成0.052A,并且控制第二驱动器以便于将第二供应电流的电平固定为0.35A。
控制器可控制第一驱动器和第二驱动器,使得第一光源和第二光源消耗的电力的总量从1.140W变成1.694W。
通过混合从第一光源和第二光源发射的光而产生的光的一般色度指数(CRI:Ra)可以是93至97。通过混合从第一光源和第二光源发射的光而产生的光的相关色温(CCT)可以是2700K至6500K。
第一色度坐标的x轴坐标值和y轴坐标值可以分别是0.1425至0.1825和0.1752至0.2152,第二色度坐标的x轴坐标值和y轴坐标值可以是0.4768至0.5168和0.4461至0.4861,
第一色度坐标的线性移位点可包括第(1-1)色度坐标Pl-1、第(1-2)色度坐标Pl-2、第(1-3)色度坐标Pl-3、第(1-4)色度坐标Pl-4或第(1-5)色度坐标Pl-5中的至少一个,
P1-1(Cx,Cy)=(0.3212,0.3294),
P1-2(Cx,Cy)=(0.3271,0.3340),
P1-3(Cx,Cy)=(0.3440,0.3472),
P1-4(Cx,Cy)=(0.3796,0.3749),
P1-5(Cx,Cy)=(0.4042,0.3941)。
这里,P1-i(Cx,Cy)(1≤i≤5)可代表第(1-i)色度坐标(P1-i)的x轴坐标值(Cx)和y轴坐标值(Cy)。
第一色度坐标可在连接第(1-1)色度坐标和第(1-5)色度坐标的线上移位。
蓝色荧光材料可包括BAM、氮化物、或SiAlON中的至少一个,红色荧光材料可包括CASIN、氮化物或KSF中的至少一个,绿色荧光材料可包括硅酸盐、氮化物或SiAlON中的至少一个。
蓝色荧光材料、绿色荧光材料和红色荧光材料的半高全宽(FWHM)的最小值可以是45nm。
蓝色荧光材料、绿色荧光材料和红色荧光材料的FWHM可以是70nm至90nm。
附图说明
可参照附图详细描述布置和实施例,在附图中,类似的参考标号表示类似的元件,其中:
图1是按照一个实施例的照明设备的概念框图;
图2A是示出按照图1中示出的实施例的照明设备中的第一光源和第二光源的剖视图;
图2B是图1中示出的照明设备的电路图;
图3是描述第一波长转换单元和第二波长转换单元中包括的荧光材料的半高全宽(FWHM)的曲线图;
图4是示出1931CIE色度图上的第一色度坐标和第二色度坐标的视图;
图5是图4中示出的“盒(BOX)”的放大曲线图;
图6A和图6B是描述CCT处光谱的一般CRI的曲线图;
图7是代表根据图2A中示出的第一包封构件包封的蓝色荧光材料的混合比的UV光的使用率和转换效率的曲线图;以及
图8是示出按照图1中示出的实施例的用于描述从照明设备发射的光的色度坐标的1931CIE色度图的视图。
具体实施方式
下文中,将参照附图详细描述用于具体实现以上目的的示例性实施例。
在下面对实施例的描述中,应该理解,当各元件被称为形成在其它元件“上”或“下”时,它可直接在其它元件“上”或“下”或可间接地使其间有一个或多个居间元件地形成。
另外,还应该理解,在一个元件“上”或“下”可意味着元件的向上方向和向下方向。
另外,对实施例的描述中使用的关系术语“第一”、“第二”、“上/上方/上面”和“下/下方/下面”不一定需要或隐含着物质和元件或其次序之间的物理或逻辑关系,而是可仅仅用于将一个物质或元件与其它物质或元件区分开。
图1是按照一个实施例的照明设备100的概念框图。
图1中示出的照明设备100可包括:光源单元,其包括第一光源110和第二光源120;光源驱动单元,其包括第一驱动器130和第二驱动器140;控制器150。
这里,光源单元可包括第一光源110和第二光源120,并且光源驱动单元可包括第一驱动器130和第二驱动器140,但实施例不限于此。
第一光源110通过由第一驱动器130供应的第一供应电流I1发光,第二光源120通过由第二驱动器140供应的第二供应电流I2发光。
图2A是示出按照图1中示出的照明设备100中的实施例的第一光源110和第二光源120的剖视图,图2B是图1中示出的照明设备100的电路图。图2B的LED 1和LED 2可分别对应于图1中示出的第一光源110和第二光源120。
尽管将参照图2A和图2B描述图1中示出的照明设备100,但实施例不限于图2A和图2B。也就是说,由于图2A和图2B只示出用于描述图1中示出的照明设备100的一个示例,因此按照实施例的照明设备100不限于图2A和图2B。
第一光源110可包括第一发光器件112和第一波长转换单元114。第一发光器件112通过由第一驱动器130供应的第一供应电流I1发光。第一波长转换单元114可转换从第一发光器件112发射的光的波长并且发射具有转换后的波长的光。
第一波长转换单元114可包括蓝色荧光材料114-1和第一包封构件114-2。第一包封构件114-2可用于包封第一发光器件112和蓝色荧光材料114-1。
第二光源120可包括第二发光器件122和第二波长转换单元124。第二发光器件122通过由第二驱动器140供应的第二供应电流I2发光。第二波长转换单元124可转换从第二发光器件122发射的光的波长并且发射具有转换后的波长的光。
封装主体160可包括腔体,并且上述的第一发光器件112和第二发光器件122可设置在封装主体160上的腔体内,从而彼此分开。封装主体160可包括硅树脂、合成树脂或金属。尽管未示出,但与第一发光器件112和第二发光器件122导电连接的引线框架可设置在封装主体160上。
上述第一发光器件112或第二发光器件122中的至少一个可发射紫外(UV)波长带的光。第一发光器件112和第二发光器件122中的每个可以是LED芯片。另外,第一发光器件112和第二发光器件122中的每个可具有水平粘结结构、垂直粘结结构或倒装芯片粘结结构,并且实施例不限于这些粘结结构。
按照一个实施例,第一发光器件112和第二发光器件122中的每个可发射UV波长带的光。
按照另一个实施例,第一发光器件112可发射UV波长带的光,并且第二发光器件122可发射蓝色波长带的光。第二波长转换单元124可包括红色荧光材料124-1、绿色荧光材料124-2和第二包封材料124-3。第二包封材料124-3可用于包封第二发光器件122、红色荧光材料124-1和绿色荧光材料124-2。
按照一个实施例,蓝色荧光材料可包括BaMgAl10O17:Eu2+(BAM)、氮化物、或SiAlON中的至少一个,红色荧光材料可包括CASIN、氮化物或氟化合物的KSF(K2SiF6)中的至少一个,绿色荧光材料可包括硅酸盐、氮化物或SiAlON中的至少一个。
另外,蓝色荧光材料的主波长(WD)是450nm至490nm,绿色荧光材料的主波长是570nm至590nm,并且红色荧光材料的主波长是610nm至660nm,但实施例不限于此。
如果从第一光源110或第二光源120中的至少一个发射的UV光与蓝色荧光材料、红色荧光材料和绿色荧光材料结合,则人眼可识别白光或接近白色的颜色的光。
图3是描述第一波长转换单元114和第二波长转换单元124中包括的荧光材料的半高全宽(FWHM)的曲线图,水平轴代表波长并且垂直轴代表归一化强度(NI)。
按照一个实施例,蓝色、绿色和红色荧光材料的FWHM的最小值可以是45nm,但实施例不限于此。另外,蓝色、绿色和红色荧光材料的FWHM可以是70nm至90nm,但实施例不限于此。参照图3,可理解,绿色荧光材料176的FWHM大于从第一发光器件112或第二发光器件122中的至少一个发射的UV波长带的光172的FWHM,蓝色荧光材料174的FWHM大于绿色荧光材料176的FWHM,红色荧光材料178的FWHM大于蓝色荧光材料174的FWHM。
另外,蓝色荧光材料的峰值波长是430nm至470nm,绿色荧光材料的峰值波长是510nm至560nm,并且红色荧光材料的峰值波长是600nm至650nm,但实施例不限于此。
设置在第一发光器件112和第二发光器件122之中的发射UV波长带的光的发光器件上的第一包封构件114或第二包封构件124还可包括蓝绿色荧光材料(未示出)。另外,设置在第一发光器件112和第二发光器件122之中的发射蓝色波长带的光的发光器件上的第一包封构件114或第二包封构件124还可包括琥珀色荧光材料或深红荧光材料中的至少一种。如果添加了这些荧光材料,则一般色度指数(CRI:Ra)可较高。
控制器150用于控制光源驱动单元的第一驱动器130和第二驱动器140。也就是说,在控制器150的控制下,第一驱动器130可向第一光源110供应第一供应电流I1。另外,在控制器150的控制下,第二驱动器140可向第二光源120供应第二供应电流I2。
控制器150可控制第一驱动器130以便于变化第一供应电流I1的电平,并且控制第二驱动器140以便于固定第二供应电流I2的电平。如果第一供应电流I1被改变,则在1931CIE色度图上,第一色度坐标可移至第二色度坐标。这里,第一色度坐标可意指从第一光源110发射的光的色度坐标,并且第二色度坐标可意指从第二光源120发射的光的色度坐标。
图4是示出1931CIE色度图上的第一色度坐标和第二色度坐标的视图,水平轴代表x轴坐标值(Cx)并且垂直轴代表y轴坐标值(Cy)。
图5是图4中示出的“盒(BOX)”的放大曲线图。
参照图4和图5,在CIE色度图上,如果第一供应电流I1减小而第二供应电流I2固定,则第一色度坐标可在箭头A1的方向上从第一点P1移至第(1-0)点Pl-0。此后,当第一色度坐标位于第(1-0)点Pl-0时,如果第二供应电流I2持续固定并且第一供应电流I1持续减小,则第一色度坐标可朝着第二色度坐标P2从第(1-0)点Pl-0移至第(1-5)点Pl-5。
这里,第一色度坐标可从第(1-0)点Pl-0线性移至第(1-5)点Pl-5。
下文中,将参照表1描述第一色度坐标、第二色度坐标、第一供应电流I1和第二供应电流I2的电平、第一供应电压V1和第二供应电压V2的电平、电力的电平、一般色度指数(CRI:Ra)、相关色温(CCT)、效率和光通量。这里,表1声明了如果第一发光器件112和第二发光器件122发射UV波长带的光而获取的数据,第一波长转换单元114包括蓝色荧光材料114-1并且第二波长转换单元124包括红色荧光材料124-1和绿色荧光材料124-2。
表1
这里,LED1和LED2分别代表第一光源110和第二光源120。
在表1中,第一色度坐标P1的x轴坐标值(Cx)和y轴坐标值(Cy)以及第二色度坐标P2的x轴坐标值(Cx)和y轴坐标值(Cy)可基于相应的坐标被移位±0.02。例如,第一色度坐标P1的x轴坐标值(Cx)可以是0.1425至0.1825,第一色度坐标P1的y轴坐标值(Cy)可以是0.1752至0.2152。另外,第二色度坐标P2的x轴坐标值(Cx)可以是0.4768至0.5168,第二色度坐标P2的y轴坐标值(Cy)可以是0.4461至0.4861。
参照表1,控制器150控制第一驱动器130和第二驱动器140,以便于供应0.35A的第一供应电流I1和第二供应电流I2。在这种情况下,第一光源110发射具有在1931CIE色度图上的x轴坐标值(Cx)是0.1625且y轴坐标值(Cy)是0.1952的第一点P1的第一色度坐标的光,第二光源120发射具有在1931CIE色度图上的x轴坐标值(Cx)是0.4968且y轴坐标值(Cy)是0.4661的第二点P2的第二色度坐标的光。
此后,控制器150控制第一驱动器130以便于将第一供应电流I1从0.160A变化成0.052A并且控制第二驱动器140以便于将第二供应电流I2固定于0.35A。根据第一供应电流I1的减小,第一色度坐标P1可在连接第(1-1)点Pl-1移至第(1-5)点Pl-5的线L上向着第二色度坐标P2线性移位。第一色度坐标的移位点可包括第(1-1)点Pl-1、第(1-2)点Pl-2、第(1-3)点Pl-3、第(1-4)点Pl-4或第(1-5)点Pl-5中的至少一个。
第(1-1)点Pl-1移至第(1-5)点Pl-5的坐标在以上表中声明并且还可被表达如下,但实施例不限于此。
P1-1(Cx,Cy)=(0.3212,0.3294),
P1-2(Cx,Cy)=(0.3271,0.3340),
P1-3(Cx,Cy)=(0.3440,0.3472),
P1-4(Cx,Cy)=(0.3796,0.3749),以及
P1-5(Cx,Cy)=(0.4042,0.3941)
这里,P1-i(Cx,Cy)代表第(1-i)色度坐标的x轴坐标值(Cx)和y轴坐标值(Cy),且1≤i≤5。
参照表1,当在控制器150的控制下供应0.16A的第一供应电流I1和固定于0.350A的第二供应电流I2时,第一光源110发射具有x轴坐标值(Cx)是0.3212且y轴坐标值(Cy)是0.3294的第(1-1)点P1-1的第一色度坐标的光。
这里,如果第一供应电流从0.16A变化成0.15A而第二供应电流I2固定于0.350A,则从第一光源110发射的光的第一色度坐标移至x轴坐标值(Cx)是0.3271且y轴坐标值(Cy)是0.3340的第(1-2)点P1-2。
这里,如果第一供应电流从0.15A变化成0.12A而第二供应电流I2固定于0.350A,则从第一光源110发射的光的第一色度坐标移至x轴坐标值(Cx)是0.3440且y轴坐标值(Cy)是0.3472的第(1-3)点P1-3。
另外,如果第一供应电流从0.12A变化成0.075A而第二供应电流I2固定于0.350A,则从第一光源110发射的光的第一色度坐标移至x轴坐标值(Cx)是0.3796且y轴坐标值(Cy)是0.3749的第(1-4)点P1-4。
另外,如果第一供应电流从0.075A变化成0.052A而第二供应电流I2固定于0.350A,则从第一光源110发射的光的第一色度坐标移至x轴坐标值(Cx)是0.4042且y轴坐标值(Cy)是0.3941的第(1-5)点P1-5。
可理解,当在第二供应电流I2被固定的状况下第一供应电流I1减小时,如上所述,第一色度坐标向着第二色度坐标线性移位。
这里,在控制器150的控制下分别接收从第一驱动器130和第二驱动器140输出的第一供应电流I1和第二供应电流I2的第一光源110和第二光源120消耗的电力P0的总量可从1.140W变为1.694W,如表1中声明的。
参照表1,控制器150可控制第一驱动器130和第二驱动器140,使得通过混合从分别接收第一供应电流I1和第二供应电流I2的第一光源110和第二光源120发射的光而产生的光的一般CRI(Ra)可被从93调谐成97。可理解,通过在第二供应电流I2的固定状态下变化第一供应电流I1,可调谐照明设备的一般CRI(Ra)。
另外,从表1中得知,按照一个实施例的照明设备100具有高达97的高一般CRI(Ra),类似于阳光的CRI。按照一个实施例的照明设备100具有高一般CRI(Ra)的原因在于,第一光源110或第二光源120中的至少一个发射具有宽FWHM的UV波长带的光。如果第一光源110和第二光源120没有发射UV波长带的光而是发射蓝色波长带的光,则可不发射峰值波长是450nm或更小的波长带的光。然而,如果第一光源110或第二光源120中的至少一个发射UV波长带的光,则可产生以峰值波长405nm为中心的范围在380nm至430nm的颜色。
为此原因,按照一个实施例的照明设备100可具有高一般CRI(Ra)。
图6A和图6B是描述CCT处光谱的一般CRI的曲线图,水平轴代表波长并且垂直轴代表归一化强度(NI)。
假设第一光源112和第二光源122都发射UV波长带的光,第一波长转换单元114包括蓝色荧光材料114-1,第二波长转换单元124包括红色荧光材料124-1和绿色荧光材料124-2。在这种情况下,参照表1和图6A,可理解,当CCT是4000K时,基于黑体曲线220,通过混合从第一光源110发射的光230和从第二光源120发射的光232而产生的光234的一般CRI(Ra)是97。或者,参照图6B,可理解,当CCT是6000K时,基于黑体曲线220,通过混合从第一光源110发射的光240和从第二光源120发射的光242而产生的光244的一般CRI(Ra)是94。
另外,通过混合在控制器150的控制下分别接收从第一驱动器130和第二驱动器140输出的第一供应电流I1和第二供应电流I2的第一光源110和第二光源120发射的光而产生的光的CCT可从2700K至6500K。也就是说,可理解,通过在第二供应电流I2的固定状态下变化第一供应电流I1,可在图4中示出的温度范围TR内调谐照明设备的CCT。
另外,参照表1,第(1-1)色度坐标Pl-1、第(1-2)色度坐标Pl-2、第(1-3)色度坐标Pl-3、第(1-4)色度坐标Pl-4或第(1-5)色度坐标Pl-5处的CCT可以分别是6052K、5749K、5026K、4010K和3552K,但实施例不限于此。
另外,按照一个实施例的照明设备100可只使用两个光源并且减少驱动器的数量,从而降低成本。
另外,按照一个实施例的照明设备可具有70lm/W或更高的高效率,如表1中示例性声明的。
另外,图5详细示出当色度坐标的x轴坐标值(Cx)和y轴坐标值(Cy)中的每个在0.27至0.5的范围内时的1931CIE色度图。在图5中,线210是不同温度下的普朗克(Planckian)黑体辐射白曲线。已知这些温度是CCT。八个区域R1至R8代表所谓的“ANSI分级(binning)系统”的CCT区域。ANSI分级系统将白CCT分成8级。也就是说,第一区域R1对应于冷白光(即,6500K),第二区域R2对应于被视为冷白光的5700K,第三区域R3对应于被视为中性白光的5000K,第四区域R4对应于4500K,第五区域R5对应于4000K,第六区域R6对应于3500K,第七区域R7对应于3000K,第八区域R8对应于2700K。第四区域R4至第八区域R8可被视为暖白光。
参照图5,第一色度坐标P1-1、P1-2、P1-3、P1-4和P1-5可向着1931CIE色度图上的ANSI-BIN区域内的第二色度坐标P2移位。也就是说,连接第(1-1)色度坐标P1-1和第(1-5)色度坐标P1-5的线L可位于ANSI-BIN区域内。如果第一色度坐标在ANSI-BIN区域内移位,则通过混合从第一光源110和第二光源120发射的光而产生的光可以是白光。
如果上述第一发光器件112发射UV波长带的光并且第一包封构件114由硅树脂形成,则蓝色荧光材料114-1中的从第一发光器件112发射的UV光的使用率和UV光的转换效率会受蓝色荧光材料114-1与硅树脂的混合比影响。
图7是代表根据图2A中示出的第一包封构件114包封的蓝色荧光材料114-1的混合比的UV光的使用率和转换效率的曲线图,水平轴代表荧光材料的混合比并且垂直轴代表百分比。
表2声明根据蓝色荧光材料114-1与硅树脂的混合比的从第一发光器件112发射的光的使用率250和转换效率260。
表2
混合比(%) | UV光的使用率(%) | 光转换效率(%) |
1 | 31 | 81 |
5 | 52 | 96 |
10 | 70 | 92 |
13 | 78 | 93 |
15 | 79 | 92 |
17 | 83 | 91 |
20 | 86 | 90 |
25 | 93 | 84 |
30 | 96 | 84 |
40 | 100 | 68 |
参照图7和表2,可理解,当蓝色荧光材料114-1以特定比率与硅树脂混合时,高效地发射从第一发光器件112激发的光。也就是说,如果蓝色荧光材料114-1以低比率(例如,0%至10%)与硅树脂混合,则因蓝色荧光材料114-1从第一发光器件112发射的UV光的接收率低,即,70%或更低。然而,如果蓝色荧光材料114-1以高于10%的比率与硅树脂混合,则因蓝色荧光材料114-1从第一发光器件112发射的UV光的接收率增加并且光转换效率增加。然而,当蓝色荧光材料114-1与硅树脂的混合比是15%或更小时,光转换效率可连续减小。
蓝色荧光材料114-1的UV光的接收率250和光转换效率260都优选地高。例如,蓝色荧光材料114-1与硅树脂的混合比可以是10%至40%,例如,10%至20%,但实施例不限于此。
如上所述,如果通过混合从按照一个实施例的照明设备100的第一光源110和第二光源120发射的光而产生的光是白光,则可调谐一般CRI(Ra)或CCT中的至少一个,但实施例不限于此。也就是说,按照一个实施例的照明设备100可应用于通过混合从第一光源110和第二光源120发射的光而产生的光是不同于白光的光的情况。
图8是示出按照图1中示出的实施例的用于描述照明设备100发射的光的色度坐标的1931CIE色度图的视图。
按照另一个实施例,图1中示出的第一光源110和第二光源120可分别发射蓝光和绿光。在这种情况下,如果控制器150控制第一驱动器130和第二驱动器140以便于变化第一供应电流I1并且固定第二供应电流I2,则第一色度坐标可从第(3-1)点P31向着第(3-2)点P32处的第二色度坐标移位。另外,第一色度坐标可从第(3-2)点P32向着第(3-1)点P31处的第二色度坐标移位。也就是说,可从第一光源110发射具有连接第(3-1)点P31和第(3-2)点P32的线310上的任何点处的第一色度坐标的光。因此,可通过变化第一供应电流I1,蓝绿色的色感在线320上细微地变化。
按照另一个实施例,图1中示出的第一光源110和第二光源120可分别发射绿光和红光。在这种情况下,如果控制器150控制第一驱动器130和第二驱动器140以便于变化第一供应电流I1并且固定第二供应电流I2,则第一色度坐标可从第(4-1)点P41向着第(4-2)点P42处的第二色度坐标移位。另外,第一色度坐标可从第(4-2)点P42向着第(4-1)点P41处的第二色度坐标移位。如上所述,可从第一光源110发射具有连接第(4-1)点P41和第(4-2)点P42的线320上的任何点处的第一色度坐标的光。因此,可通过变化第一供应电流I1,黄色和橙色的色感在线320上细微地变化。
按照另一个实施例,图1中示出的第一光源110和第二光源120可分别发射蓝光和红光。在这种情况下,如果控制器150控制第一驱动器130和第二驱动器140以便于变化第一供应电流I1并且固定第二供应电流I2,则第一色度坐标可从第(5-1)点P51向着第(5-2)点P52处的第二色度坐标移位。另外,第一色度坐标可从第(5-2)点P52向着第(5-1)点P51处的第二色度坐标移位。如上所述,可从第一光源110发射具有连接第(5-1)点P51和第(5-2)点P52的线320上的任何点处的第一色度坐标的光。因此,可通过变化第一供应电流I1,粉红色的色感在线320上细微地变化。
按照另一个实施例,图1中示出的第一光源110和第二光源120可分别发射蓝绿光和粉红光。在这种情况下,如果控制器150控制第一驱动器130和第二驱动器140以便于变化第一供应电流I1并且固定第二供应电流I2,则第一色度坐标可从第(6-1)点P61向着第(6-2)点P52处的第二色度坐标移位。或者,第一色度坐标可从第(6-2)点P62向着第(6-1)点P61处的第二色度坐标移位。如上所述,可从第一光源110发射具有连接第(6-1)点P61和第(6-2)点P62的线340上的任何点处的第一色度坐标的光。因此,可通过变化第一供应电流I1,粉红色的色感在线320上细微地变化。
按照上述实施例的照明设备100可应用于诸如情感照明和医疗的各种领域。特别地,可调谐一般CRI(Ra)或CCT的至少一种光学性质的照明设备100可以可用地应用于情绪照明或装饰性照明,以便于形成情感气氛。例如,可调谐光学性质的照明设备100可以可用地应用于改善饭店、酒吧间、宾馆和购物中心内的桌面或各种显示情况的照明状况。
根据以上描述清楚的是,不仅按照一个实施例的照明设备可调谐一般CRI(Ra)或CCT中的至少一种光学性质,而且按照一个实施例的照明设备中的两个光源中的至少一个发射UV波长带的光,使得FWHM变宽。由此,按照一个实施例的照明设备具有93或更大的高一般CRI(Ra),由于只使用两个光源来调谐光学性质使电流驱动器的数量减少,因此具有简单的结构并且降低了成本,并且具有70lm/W或更大的高效率。
尽管已经参照实施例的例证性实施例的数量描述了实施例,但应该理解,本领域的技术人员可设想到将落入本公开的原理的精神和范围内的众多其它修改形式和实施例。更特别地,在本公开、附图和随附权利要求书的范围内,主题组合布置的组成部件和/或布置的各种变化形式和修改形式是可能的。除了组成部件和/或布置的变形形式和修改形式之外,本领域的技术人员将清楚替代的使用。
Claims (17)
1.一种照明设备,所述照明设备包括:
光源单元,所述光源单元包括第一光源和第二光源;
光源驱动单元,所述光源驱动单元包括第一驱动器和第二驱动器,所述第一驱动器被配置成向所述第一光源供应第一供应电流,所述第二驱动器被配置成向所述第二光源供应第二供应电流;以及
控制器,所述控制器被配置成控制所述第一驱动器以便于变化所述第一供应电流的电平,并且控制所述第二驱动器以便于固定所述第二供应电流的电平,
其中,所述第一光源包括:
第一发光器件,所述第一发光器件发射UV波长带的光;以及
第一波长转换单元,所述第一波长转换单元被配置成转换从所述第一发光器件发射的光的波长;以及
所述第二光源包括:
第二发光器件,所述第二发光器件发射蓝色波长带的光;以及
第二波长转换单元,所述第二波长转换单元被配置成转换从所述第二发光器件发射的光的波长,
其中,所述第一波长转换单元包括:
蓝色荧光材料;以及
第一包封构件,所述第一包封构件被配置成包封所述第一发光器件和所述蓝色荧光材料;以及
其中,所述第一包封构件由硅树脂形成,所述蓝色荧光材料与硅树脂的混合比是10%至20%,以及
其中,所述第二波长转换单元包括:
红色荧光材料;
绿色荧光材料。
2.根据权利要求1所述的照明设备,其中,所述光源单元由所述第一光源和所述第二光源组成,并且所述光源驱动单元由所述第一驱动器和所述第二驱动器组成。
3.根据权利要求1所述的照明设备,其中:
所述第二波长转换单元进一步包括:
第二包封构件,所述第二包封构件被配置成包封所述第二发光器件、所述红色荧光材料和所述绿色荧光材料。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的照明设备,其中,所述控制器控制所述第一驱动器以便于变化所述第一供应电流的电平并且控制所述第二驱动器以便于固定所述第二供应电流的电平,因此在1931 CIE色度图上将从所述第一光源发射的光的第一色度坐标向着从所述第二光源发射的光的第二色度坐标移位。
5.根据权利要求4所述的照明设备,其中,所述控制器减小所述第一供应电流的电平,以将所述第一色度坐标移位至所述第二色度坐标。
6.根据权利要求4所述的照明设备,其中,所述第一色度坐标线性移位。
7.根据权利要求4所述的照明设备,其中,所述第一色度坐标向着1931 CIE色度图上的ANSI-BIN区域内的所述第二色度坐标移位。
8.根据权利要求1所述的照明设备,其中,所述蓝色、绿色和红色荧光材料的半高全宽(FWHM)的最小值是45nm。
9.根据权利要求1所述的照明设备,其中,所述蓝色、绿色和红色荧光材料的FWHM是70nm至90nm。
10.根据权利要求1所述的照明设备,其中,所述控制器控制所述第一驱动器以便于将所述第一供应电流的电平从0.16A变化成0.052A并且控制所述第二驱动器以便于将所述第二供应电流的电平固定于0.35A。
11.根据权利要求10所述的照明设备,其中,所述控制器控制所述第一驱动器和所述第二驱动器,使得所述第一光源和所述第二光源消耗的电力的总量从1.140W变成1.694W。
12.根据权利要求6所述的照明设备,其中,所述第一色度坐标的线性移位点包括第(1-1)、第(1-2)、第(1-3)、第(1-4)或第(1-5)色度坐标(Pl-1、Pl-2、Pl-3、Pl-4或Pl-5)中的至少一个,其中:
P1-1(Cx,Cy)=(0.3212,0.3294);
P1-2(Cx,Cy)=(0.3271,0.3340);
P1-3(Cx,Cy)=(0.3440,0.3472);
P1-4(Cx,Cy)=(0.3796,0.3749);
P1-5(Cx,Cy)=(0.4042,0.3941),
(其中,P1-i(Cx,Cy)(1≤i≤5)代表第(1-i)色度坐标(P1-i)的x轴坐标值(Cx)和y轴坐标值(Cy))。
13.根据权利要求12所述的照明设备,其中,所述第一色度坐标在连接所述第(1-1)色度坐标和所述第(1-5)色度坐标的线上移位。
14.根据权利要求4所述的照明设备,其中,通过混合从所述第一光源和所述第二光源发射的光而产生的光的一般色度指数(CRI:Ra)是93至97。
15.根据权利要求4所述的照明设备,其中,通过混合从所述第一光源和所述第二光源发射的光而产生的光的相关色温(CCT)是2700K至6500 K。
16.根据权利要求4所述的照明设备,其中,所述第一色度坐标的x轴坐标值和y轴坐标值分别是0.1425至0.1825和0.1752至0.2152,以及所述第二色度坐标的x轴坐标值和y轴坐标值分别是0.4768至0.5168和0.4461至0.4861。
17.根据权利要求1所述的照明设备,其中,
所述蓝色荧光材料包括BaMgAl10O17:Eu2+、氮化物或SiAlON中的至少一个;
所述红色荧光材料包括CaSiN、氮化物或K2SiF6中的至少一个;以及
所述绿色荧光材料包括硅酸盐、氮化物或SiAlON中的至少一个。
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