CN108613021B - 光源模组和照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种光源模组和使用所述光源模组的照明装置，通过调整光源模组所发出照射光中蓝光、红光和黄绿光的峰值波长、峰值强度和色坐标至预设范围内，实现光源模组所发出照射光能够提升人们皮肤的肤色观感。

Description

光源模组和照明装置

技术领域

本发明涉及照明技术领域，特别涉及一种光源模组和采用该光源模组的照明装置。

背景技术

随着照明技术的快速发展，照明装置在人们生活中已经不可或缺，人们绝大部分时间都生活在光照环境下，如何提升人们在光照环境下的形象也逐渐受到重视。

肤色的观感作为人们外形的一个重要的因素，反映了一个人的健康程度和年龄，能够很大程度的影响一个人的社交吸引力。但肤色的观感受到光照环境的影响较大，不合适的光照环境反而会使得肤色的观感更差，降低其个人形象。

当前，市面上还没有针对于提升皮肤的肤色效果的照明装置，导致人们难以保证其在光照环境下的皮肤的肤色观感。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种光源模组和照明装置，能够提升皮肤的肤色观感。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种光源模组，其特征在于，包括：

蓝光发生部，用于发出蓝光；

红光发生部，用于发出红光；

黄绿光发生部，用于发出黄绿光；

所述蓝光的峰值波长在440~470nm范围内；

所述红光的峰值波长在600~650nm范围内；

所述黄绿光的峰值波长在490~590nm范围内；

所述红光的峰值强度为所述蓝光的峰值强度的50%~80%；

所述黄绿光的峰值强度为所述蓝光的峰值强度的45%~75%；

所述光源模组所发出照射光符合CIE1931色坐标系中的如下条件：

横坐标X在0.346~0.376范围内；所述纵坐标Y在0.339~0.369范围内。

优选的，所述红光的峰值强度是所述蓝光的峰值强度的55%~75%。

优选的，所述红光的峰值强度是所述蓝光的峰值强度的60%~70%。

优选的，所述黄绿光的峰值强度是所述蓝光的峰值强度的50%~70%。

优选的，所述黄绿光的峰值强度是所述蓝光的峰值强度的53%~67%。

优选的，横坐标X在0.351~0.371范围内；所述纵坐标Y在0.344~0.364范围内。

优选的，横坐标X在0.356~0.366范围内；所述纵坐标Y在0.349~0.359范围内。

优选的，波长在所述红光峰值和所述黄绿光峰值之间的光，其强度均小于所述红光峰值和所述黄绿光峰值。

优选的，所述黄绿光的峰值波长在515~560nm范围内。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种光源模组，包括：

如前述发明内容所述的光源模组；

电源模组，连接所述光源模组，为所述光源模组提供工作所需电力；

控制器，连接所述光源模组，用于调整所述光源模组所发出照射光。

由以上本发明实施例提供的技术方案可见，本发明实施例所提供的光源模组和使用所述光源模组的照明装置，通过调整光源模组所发出照射光中蓝光、红光和黄绿光的峰值波长、峰值强度和色坐标至预设范围内，使得光源模组所发出照射光能够很好的提升人们皮肤的肤色观感。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中光源模组的结构示意图；

图2为本发明实施例中在4500K色温下，照明装置所发出照射光和现有技术中照射光的光谱比对图；

图3至7为本发明所列举的实施例1至5中照明装置所发出照射光的光谱图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种光源模组和照明装置。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

现有技术中的照明装置难以提升人们的皮肤肤色观感。本发明提供一种解决前述问题的光源模组和照明装置，以下结合附图对前述光源模组和照明装置作详细描述。

参图1所示，照明装置101包括控制器102、散热器103、光源模组104、以及光学元件105。当然，散热器103、光学元件105并非照明装置101所必需的特征，在一些照明场景内，这两个元件可以省略，在此不做赘述。

照明装置101可以是各类型灯具，例如吸顶灯、装饰灯，甚至筒射灯，应用环境可以是家居环境、商业环境等。

控制器102用于调整光源模组104所发出照射光的光色和光强，散热器102用于将光源模组104发光期间的热量散出，光学元件105包括透镜、灯罩等多种类型，用于调整光源模组104所发出照射光的照射方向和角度。

控制器102、散热器103以及光学元件105的结构和工作原理为本领域普通技术人员所熟知的技术，在此不做扩展。

光源模组102包括蓝光发生部、红光发生部和黄绿光发生部，三者分别被配置为发出蓝光、红光和黄绿光。

蓝光发生部可以采用被配置为发出蓝色光的发光单元，也可以采用发出其他颜色光的发光单元与一个蓝色的荧光体配合以发出所需的蓝色光。

红光发生部可以采用被配置为发出红色光的发光单元，也可以采用发出其他颜色光的发光单元与一个红色的荧光体配合以发出所需的红色光。

黄绿光发生部可以采用被配置为发出黄绿色光的发光单元，也可以采用发出其他颜色光的发光单元与一个黄绿色的荧光体配合以发出所需的黄绿色光。

在本发明的实施例中，蓝光发生部、红光发生部和黄绿光发生部可以各自具有单独的发光单元，也可以共用一个发光单元，例如可以仅有蓝光发生部包括发光单元，而红光发生部和黄绿光发生部可以仅具有荧光体，红光发生部和黄绿光发生部的荧光体分别将蓝光发生部所发出蓝光经过波长转换调整为对应的红光和黄绿光。当然，也可以仅有红光发生部包括发光单元，而蓝光发生部和黄绿光发生部仅具有荧光体，蓝光发生部和黄绿光发生部的荧光体分别将红光发生部所发出红光经过波长转换调整为对应的蓝光和黄绿光。

发光单元可选为LED元件，也可以为其他元件类型，在此不做赘述。

荧光体可以选用铝酸盐荧光体、硅酸盐荧光体、氮化物荧光体、硫化物荧光体等。

值得注意的是：黄绿光发生部可以包含一种荧光体激发产生黄绿光，也可以采用两种以上荧光体组合，例如可激发黄光的荧光体和可激发绿光的荧光体组合，甚至可以由多种峰值波长的荧光体组合而成，当由多种荧光体组合时，这些荧光体并不限定在一个元器件中，例如可以是两个白光LED元件中的不同的黄绿光荧光体，由他们产生的光谱叠加获得我们需要的490-590nm间的光谱强度。这种荧光体的组合并不局限于黄绿光发生部，当蓝光发生部、红光发生部包含荧光体时，也可以采用多种成分的荧光体，并且这些荧光体可以分布在不同的器件中。另外，这里的黄绿光荧光体优选的采用宽带荧光体，宽带荧光体是业内通用的一个概念，是指激发光半峰全宽(FWHM)较宽的荧光粉，这种较宽是相对于氧化钇铕(红粉)、量子点荧光体等窄带荧光材料而言的，在本发明中的宽带荧光体其半峰全宽优选的大于30nm，更优选的大于40nm，特别优选的大于50nm，格外优选的大于80nm。另外，红光荧光体也可以采用宽带荧光体，应为红光波段和绿光波段相邻，红光发生部也采用宽带荧光体之后会在绿光波段也有一定的能量，这样和黄绿光发生部的发光叠加后也可以在一定程度上增加该波段的光强，使之符合本发明需要的光谱。需要说明的是，在这里红光发生部及黄绿光发生部仅是为了说明本发明而采用的一种描述，就如红光荧光体的发射带宽较宽的必定有部分能量在黄绿光区域，这个时候我们可以理解为红光荧光体部分实现了红光发生部的功能，部分为黄绿光发射作贡献，即黄绿光发生部是由黄绿光荧光体和红光荧光体组成的。

以下结合照明装置101的结构，详细描述照明装置101所发出照射光的组成。

图2为照明装置101所发出照射光和现有技术中照射光的光谱比对图。L1为本发明的照明装置101在色温4500K的光谱分布图，虚线L2为现有照明装置在4500K的光谱分布图，其主峰为波长在450nm的蓝光。在此我们把主峰能量设定为数值1，而其他点的能量在图中表示为和主峰能量的相对比值。从图中我们可以看到，在波长从500nm到650nm这一区间中，L2仅有一个峰，而L1分别在红光区域和黄绿光区域各有一个波峰，而在他们之间有一个波谷，因此L1在560~590nm处光谱强度低于L2光谱，通过大量的试验证明：在L1光照环境下皮肤白皙度、红润度和健康度明显优于L2光照环境下。

色温4500K与当前家居、商业场所常用的色温范围基本接近，本发明所提供的照明装置101所发出照射光使得人们的皮肤的观感大大提升。

在本发明的实施例中，蓝光的峰值波长在440~470nm范围内。

红光的峰值波长在600~650nm范围内，并且红光的峰值强度是所述蓝光的峰值强度的50%~80%。在蓝光的基础上增加红光，可以使得皮肤的观感更红润，符合中国人的审美需求，也使得皮肤的健康度大大提升。并通过设定红光的峰值波长以及其峰值强度，使得红光不会盖过蓝光，而使得皮肤显得过红而造成观感异样。

在本发明的实施例中，红光的峰值强度是所述蓝光的峰值强度的范围的下限值还可以是55%，或更进一步的60%；红光的峰值强度是所述蓝光的峰值强度的范围的上限值还可以75%，或更进一步的70%。通过将这个范围内的上限值和下限值做组合，得到例如55%~70%、60%~80%或60%~75%的范围，这些范围内的红光均可以实现本发明的发明目的。

所述黄绿光的峰值波长在490~590nm范围内，黄绿光的峰值强度为所述蓝光的峰值强度的45%~75%。在蓝光和红光的基础上增加黄绿光，是利用黄绿光能够调和光色的能力，使得皮肤的观感更真实，保证皮肤的观感的真实性。

在本发明的实施例中，黄绿光的峰值强度是所述蓝光的峰值强度的范围的下限值还可以是50%，或更进一步的53%；黄绿光的峰值强度是所述蓝光的峰值强度的范围的上限值还可以70%，或更进一步的67%。通过将这个范围内的上限值和下限值做组合，得到例如50%~67%、50%~70%、53%~67%、53%~75%的范围，这些范围内的黄绿光均可以实现本发明的发明目的。

光源模组所发出照射光符合CIE1931色坐标系中的如下条件：横坐标X在0.346~0.376范围内；所述纵坐标Y在0.339~0.369范围内。色坐标反映的是被测量物体在色品图中的位置，是利用数学方法来表示颜色的基本参数，其横坐标X和纵坐标Y可以通过如下方式获得：在获得光谱P(λ)后，将光谱P(λ)与三刺激函数x(λ)、y(λ)、z(λ)，分别对应波长相乘后累加，得出三刺激值，x、y、z。再将三刺激值x、y、z做换算则可以得到色坐标的横坐标 X=X/( x+y+z)、纵坐标Y/( x+y+z)。为本领域普通技术人员所熟知的技术，在此不做扩展。

值得注意的是，确定光源模组的照射光符合CIE1931色坐标系中上述条件时，光源模组所在环境是没有任何光线存在，从而避免了由于存在其他光线掺杂在光源模组所发出照射光内，使得光源模组所发出照射光污染，而无法精准确定光源模组所发出照射光在色品图内位置。

在本发明实施例中，可以将光源模组内置于一个与外界光线隔离的暗房或黑匣子内，使得光源模组所在环境无其他光线存在，进而确定光源模组所发出照射光符合CIE1931色坐标系中上述条件。

在本发明的实施例中，色坐标系中的条件可调整为：横坐标X在0.351~0.371范围内；所述纵坐标Y在0.344~0.364范围内。

在本发明的实施例中，色坐标系中的条件还可调整为：横坐标X在0.356~0.366范围内；所述纵坐标Y在0.349~0.359范围内。

本发明所提供的照明装置主要应用于照明，并在光照环境下提升皮肤的观感。照射光需要的是接近白光的光色，并且光色落在上面划定的CIE1931色坐标范围内，才可以实现常规照明能力的同时，提升皮肤的白皙度、红润度、健康度以及自然性和生动性。

针对以上的各种组合方式，以下介绍照明装置101的几个较佳的实施例。

实施例1，在照明装置101上设置有峰值波长为450±5nm的蓝光LED芯片作为蓝光发生部、可以将部分蓝光发生部发出的蓝光转换为红光的红光荧光体作为红光发生部，以及可以将部分蓝光发生部发出的蓝光转换为黄绿光的黄绿光荧光体作为黄绿光发生部。在本实施例中蓝光LED芯片即作为蓝光发生部，又是红光发生部、黄绿光发生部的激发光源。图3为实施例1的相对光谱能量分布图，蓝光LED芯片发出的蓝光形成第一峰，第一峰的发光峰值波长位于450nm，FWHM约20nm。红光荧光体将蓝光LED芯片发出的部分蓝光转化为600-640nm的红光，并形成第二峰，第二峰的发光峰值波长位于625nm，峰值强度约为第一峰值强度的68%。黄绿光荧光体将蓝光LED芯片发出的部分蓝光转化为515-560nm的黄绿光形成第三峰，第三峰发光峰值波长位于535nm，峰值强度约为第一峰值强度的64%。实施例1的色坐标为x=0.3610，y=0.3580，符合试验获得的优选光谱数值。由于本实施例中所选择的荧光粉种类问题，黄绿光的峰值波长在515-560nm这一范围内，在其他实施例中，如果选择不同的荧光粉黄绿光的峰值波长范围会有所不同，只要波长范围在490-590nm之间均可以满足本发明的要求。当然，515-560nm这一范围也是较优选的一个黄绿光范围。

实施例2，在照明装置101上设置有峰值波长为450±5nm的蓝光LED芯片作为蓝光发生部、可以将部分蓝光发生部发出的蓝光转换为红光的红光荧光体作为红光发生部，以及可以将部分蓝光发生部发出的蓝光转换为黄绿光的黄绿光荧光体作为黄绿光发生部。在本实施例中蓝光LED芯片即作为蓝光发生部，又是红光发生部、黄绿光发生部的激发光源。图4为实施例2的相对光谱能量分布图，蓝光LED芯片发出的蓝光形成第一峰，第一峰的发光峰值波长位于450nm，FWHM约20nm。红光荧光体将蓝光LED芯片发出的部分蓝光转化为610-640nm的红光第二峰，第二峰的发光峰值波长位于625nm，峰值强度约为第一峰值强度的51%。黄绿光荧光体将蓝光LED芯片发出的部分蓝光转化为515-560nm的黄绿光形成第三峰，第三峰的发光峰值波长位于535nm，峰值强度约为第一峰值强度的51%。实施例2的色坐标为x=0.3470，y=0.3409，符合试验获得的优选光谱数值。

实施例3，在照明装置101上设置有峰值波长为460±5nm的蓝光LED芯片作为蓝光发生部、可以将部分蓝光发生部发出的蓝光转换为红光的红光荧光体作为红光发生部，以及可以将部分蓝光发生部发出的蓝光转换为黄绿光的黄绿光荧光体作为黄绿光发生部。在本实施例中蓝光LED芯片即作为蓝光发生部，又是红光发生部、黄绿光发生部的激发光源。图5为实施例3的相对光谱能量分布图，蓝光LED芯片发出的蓝光形成第一峰，第一峰的发光峰值波长位于450nm，FWHM约20nm。红光荧光体将蓝光LED芯片发出的部分蓝光转化为600-640nm的红光形成第二峰，第二峰的发光峰值波长位于625nm，峰值强度约为第一峰值强度的74%。黄绿光荧光体将蓝光LED芯片发出的部分蓝光转化为515-560nm的黄绿光形成第三峰，第三峰的发光峰值波长位于535nm，峰值强度约为第一峰值强度的55%。实施例3的色坐标为x=0.3733，y=0.3431，符合试验获得的优选光谱数值。

实施例4，在照明装置101上设置有峰值波长为465±5nm的蓝光LED芯片作为蓝光发生部、可以将部分蓝光发生部发出的蓝光转换为红光的红光荧光体作为红光发生部，以及可以将部分蓝光发生部发出的蓝光转换为黄绿光的黄绿光荧光体作为黄绿光发生部。在本实施例中蓝光LED芯片即作为蓝光发生部，又是红光发生部、黄绿光发生部的激发光源。图6为实施例4的相对光谱能量分布图，蓝光LED芯片发出的蓝光形成第一峰，第一峰的发光峰值波长位于450nm，FWHM约20nm。红光荧光体将蓝光LED芯片发出的部分蓝光转化为600-640nm的红光形成第二峰，第二峰的发光峰值波长位于630nm，峰值强度约为第一峰值强度的66%。黄绿光荧光体将蓝光LED芯片发出的部分蓝光转化为515-560nm的黄绿光形成第三峰，第三峰的发光峰值波长位于535nm，峰值强度约为第一峰值强度的53%。实施例4的色坐标为x=0.3701，y=0.3661，符合试验获得的优选光谱数值。

实施例5，在照明装置101上设置有峰值波长为450±5nm的蓝光LED芯片作为蓝光发生部、可以将部分蓝光发生部发出的蓝光转换为红光的红光荧光体作为红光发生部，以及可以将部分蓝光发生部发出的蓝光转换为黄绿光的黄绿光荧光体作为黄绿光发生部。在本实施例中蓝光LED芯片即作为蓝光发生部，又是红光发生部、黄绿光发生部的激发光源。图7为实施例5的相对光谱能量分布图，蓝光LED芯片发出的蓝光形成第一峰，第一峰的发光峰值波长位于450nm，FWHM约20nm。红光荧光体将蓝光LED芯片发出的部分蓝光转化为600-640nm的红光形成第二峰，第二峰的发光峰值波长位于630nm，峰值强度约为第一峰值强度的61%。黄绿光荧光体将蓝光LED芯片发出的部分蓝光转化为515-560nm的黄绿光形成第三峰，第三峰的发光峰值波长位于630nm，峰值强度约为第一峰值强度的61%。实施例4的色坐标为x=0.3508，y=0.3648，符合试验获得的优选光谱数值。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种光源模组，其特征在于，包括：

蓝光发生部，用于发出蓝光；

红光发生部，用于发出红光；

黄绿光发生部，用于发出黄绿光；

所述蓝光的峰值波长在440~470nm范围内；

所述红光的峰值波长在600~650nm范围内；

所述黄绿光的峰值波长在490~590nm范围内；

所述红光的峰值强度为所述蓝光的峰值强度的50%~80%；

所述黄绿光的峰值强度为所述蓝光的峰值强度的45%~75%；

所述光源模组所发出照射光符合CIE1931色坐标系中的如下条件：

横坐标X在0.346~0.376范围内；所述纵坐标Y在0.339~0.369范围内。

2.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于，所述红光的峰值强度是所述蓝光的峰值强度的55%~75%。

3.如权利要求2所述的光源模组，其特征在于，所述红光的峰值强度是所述蓝光的峰值强度的60%~70%。

4.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于，所述黄绿光的峰值强度是所述蓝光的峰值强度的50%~70%。

5.如权利要求4所述的光源模组，其特征在于，所述黄绿光的峰值强度是所述蓝光的峰值强度的53%~67%。

6.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于，横坐标X在0.351~0.371范围内；所述纵坐标Y在0.344~0.364范围内。

7.如权利要求6所述的光源模组，其特征在于，横坐标X在0.356~0.366范围内；所述纵坐标Y在0.349~0.359范围内。

8.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于，波长在所述红光峰值和所述黄绿光峰值之间的光，其强度均小于所述红光峰值和所述黄绿光峰值。

9.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于，所述黄绿光的峰值波长在515~560nm范围内。

10.一种照明装置，其特征在于，包括：

如权利要求1至9中任意一项所述的光源模组；

电源模组，连接所述光源模组，为所述光源模组提供工作所需电力；

控制器，连接所述光源模组，用于调整所述光源模组所发出照射光。