CN108799976A - 一种路灯 - Google Patents

Abstract

本发明适用于照明技术领域，提供了一种路灯，包括灯杆、设置于所述灯杆一端的灯头组件，以及设置于所述灯头组件上的光源组件，所述光源组件包括至少一个可发出准自然光的LED光源；所述准自然光中红色光的相对光谱功率大于0.60，所述准自然光中青色光的相对光谱功率大于0.30，所述准自然光中蓝色光的相对光谱功率小于0.75；所述准自然光的显色指数Ra大于90；所述准自然光的色温为2700‑6500K。本发明的路灯发出的光更加接近自然光，相比于传统白光照明，蓝光更低，同时提升了青光和红光的相对光谱功率，还提升了准自然光的整体显色指数，便于在夜间显示物体最真实最自然的颜色，进而便于夜间行走及驾驶。

Description

一种路灯

技术领域

本发明涉及照明技术领域，特别涉及一种路灯。

背景技术

目前，市面上的LED路灯，通常呈现昏黄或者过冷的照明效果，其色彩与白天的光线相比差距十分悬殊，即使亮度较大的路灯，其仍然使人感觉被照空间不清晰，当集中注意力观望某区域时还会出现更加模糊的现象，虽然现有路灯有通过提高色温来增强环境的可辨识度，但仍然不能理想的体现真实空间的状态。另外，雾霾天气地面的照明效果更有待提升。长时间处于夜间户外作业的人还可能会导致视觉疲劳和注意力不集中，产生安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种路灯，旨在解决现有路灯照明效果不自然不真实的技术问题。

本发明是这样实现的，一种路灯，包括灯杆、设置于所述灯杆一端的灯头组件，以及设置于所述灯头组件上的光源组件，所述光源组件包括至少一个可发出准自然光的LED光源；所述准自然光中红色光的相对光谱功率大于0.60，所述准自然光中青色光的相对光谱功率大于0.30，所述准自然光中蓝色光的相对光谱功率小于0.75；所述准自然光的显色指数Ra大于90，所述准自然光的色温为2700-6500K。

进一步地，所述灯头组件包括相互扣合且固定连接的灯头上壳和灯头下盖，所述灯头下盖远离所述灯头上壳的一侧设置有第一凹槽，所述光源组件收容于所述第一凹槽内。

进一步地，所述光源组件还包括用于将所述LED光源固定于所述第一凹槽底部的光源支架、套设于所述LED光源外的反光杯、盖设于所述反光杯上的透镜，以及用于将所述透镜固定于所述灯头下盖上的固定件。

进一步地，所述透镜包括凸起部及环绕所述凸起部设置的环形部，所述固定件用于将所述环形部夹紧固定于所述第一凹槽的开口处。

进一步地，所述灯头下盖背向所述第一凹槽的一侧开设有第二凹槽，所述路灯还包括收容于所述第二凹槽内的驱动电源。

进一步地，所述LED光源包括基底件、设置于所述基底件上的至少一组发光组件，以及与所述发光组件电连接的电路；每组所述发光组件包括白光发光单元和红光发光单元，所述白光发光单元包括蓝光芯片和覆盖所述蓝光芯片的荧光膜，所述红光发光单元包括红光芯片；所述白光发光单元发射的白光与所述红光发光单元发射的红光混合，所述红光用于补偿所述白光相对于自然光谱缺失的红光部分，形成所述准自然光。

进一步地，所述白光发光单元和红光发光单元通过相同的驱动电流统一驱动。

进一步地，所述蓝光芯片和红光芯片倒装于所述基底件的表面，所述准自然光LED光源的长度小于或等于6mm，所述准自然光LED光源的宽度小于或等于3mm。

进一步地，所述准自然光中橙色光的相对光谱功率大于0.55；所述准自然光中黄色光的相对光谱功率大于0.50；所述准自然光中绿色光的相对光谱功率大于0.35；所述准自然光中紫色光的相对光谱功率小于0.10。

进一步地，所述准自然光的显指Ra大于95，其中，R9的显指大于90，R12的显指大于80。

实施本发明的一种路灯，具有以下有益效果：

第一，本发明路灯采用特殊的LED光源，其发出的光中，红、青、蓝光比例均接近自然光，其色温范围也与自然光的色温范围相符合，使照明效果接近白天的状态，相比于传统路灯照明，视觉感受更加舒适。

第二，该路灯产生的光线中蓝光较低红光较高，有利于保护视力和保健。

第三，提升了准自然光的整体显色指数，便于在夜间显示物体最真实最自然的颜色，进而便于夜间行走及驾驶，有利于提升从事夜间作业人员的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的路灯的立体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的路灯的部分爆炸示意图；

图3是本发明实施例提供的透镜的立体结构示意图；

图4是本发明实施例提供的LED光源的立体结构示意图；

图5是本发明实施例提供的LED光源的俯视图；

图6是本发明实施例提供的LED光源的剖视图；

图7是本发明实施例提供的LED光源的仰视图；

图8是本发明实施例提供的准自然光的光谱示意图；

图9是图8所示准自然光的光谱测试报告图；

图10是本发明实施例提供的准自然光和自然光的光谱对比图；

图11是现有近自然光光源和自然光的光谱对比图；

图12是本发明实施例提供的白光发光单元的光谱图；

图13是本发明实施例提供的采用452.5-455nm蓝光芯片的白光光谱图；

图14是现有技术中近自然光光源的一种光谱图。

上述附图所涉及的标号明细如下：

1-灯杆；2-灯头组件；21-灯头上壳；211-第一安装柱；212-第二安装柱；22-灯头下盖；221-第一凹槽；3-光源组件；31-LED光源；32-光源支架；33-反光杯；34-透镜；341-凸起部；342-环形部；35-固定件；4-灯杆底座；5-驱动电源；6-第一螺丝；7-第二螺丝；8-第三螺丝；9-第四螺丝；311-基底件10；3111-反射杯11；3112-反光面111；312-发光组件20；3121-白光发光单元21；3122-红光发光单元22；313-电路30；314-第一引脚31；315-第二引脚32。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

技术术语的解释说明：

1.相对光谱功率：

一种光源所发射的光谱往往不是单一的波长，而是由许多不同波长的混合辐射所组成。光源的光谱辐射按波长顺序和各波长强度分布称为光源的光谱功率分布。

用于表征光谱功率大小的参数分为绝对光谱功率和相对光谱功率。进而绝对光谱功率分布曲线：指以光谱辐射的各种波长光能量绝对值所作的曲线；

相对光谱功率分布曲线：指将光源辐射光谱的各种波长的能量进行相互比较，作归一化处理后使辐射功率仅在规定的范围内变化的光谱功率分布曲线。辐射功率最大的相对光谱功率为1，其他波长的相对光谱功率均小于1。

2.色比：

任何白光均可由红、绿、蓝三原色以相应比例混合得到，为了表示R、G、B三原色各自在白光总量中的相对比例，引入色度坐标r、g、b，其中，r＝R/(R+G+B)，g＝G/(R+G+B)，b＝B/(R+G+B)，r+g+b＝1，r、g、b分别为红光色比、绿光色比、蓝光色比。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的路灯包括灯杆1、灯头组件2和光源组件3。其中，灯杆1大致呈人字型，灯头组件2设置于灯杆1的一端，灯杆1远离灯头组件2的一端用于固定于安装面上，安装面可以是地面等。光源组件3设置于灯头组件2上，且光源组件3包括至少一个可发出准自然光的LED光源31。

另外，所述准自然光中红色光的相对光谱功率大于0.60，所述准自然光中青色光的相对光谱功率大于0.30，所述准自然光中蓝色光的相对光谱功率小于0.75。所述准自然光的显色指数大于90。所述准自然光的色温为2700-6500K。

本发明实施例提供的路灯具有以下有益效果：

第一，本发明路灯发出的光更加接近自然光，相比于传统白光照明，蓝光更低，视觉感受更加舒适，有利于保护视力，还有利于减少由于蓝光过高导致的亚健康问题。

第二，在降低蓝光的同时提升了青光相对光谱功率，解决了近自然光研究中长期存在的青光偏低的问题，使得准自然光更加接近真实自然光，也使得显色指数进一步提升，便于夜间在路灯下显示物体的真实颜色。

第三，提升了红光的相对光谱功率，使得光谱更加接近自然光，640-700nm红光具有保健功能，进而提升了准自然光照明的健康等级。

第四，提升了准自然光的整体显色指数，便于在夜间显示物体最真实最自然的颜色，进而便于夜间行走及驾驶。

进一步地，在本发明的一个实施例中，路灯还包括灯杆底座4，灯杆1远离灯头组件2的一端的端部固定于灯杆底座4上，而灯杆底座4固定于安装面上。具体地，在灯杆1远离灯头组件2的一端的端面上固定连接有法兰，该法兰通过螺丝固定于灯杆底座4上，进而实现灯杆1与灯杆底座4的固定连接。优选地，灯杆底座4的横截面大致呈梯形。

进一步地，在本发明的一个实施例中，灯头组件2包括相互扣合且固定连接的灯头上壳21和灯头下盖22。其中，灯头上壳21靠近灯杆1的一端套设于灯杆1外，且通过第一螺丝6固定于灯杆1上。具体地，在灯头上壳21上设置有两个第一安装柱211，第一螺丝6的一端穿过第一安装柱211后固定于灯杆1上。灯头下盖22通过第二螺丝7固定于灯头上壳21上，具体地，在灯头上壳21靠近灯头下盖22的一侧沿其周长方向设置有多个第二安装柱212，在灯头下盖22上开设有与第二安装柱212对应的多个通孔，第二螺丝7穿过灯头下盖22的通孔后固定于第二安装柱212上，进而实现灯头上壳21与灯头下盖22的固定连接。

另外，在灯头下盖22远离灯头上壳21的一侧设置有第一凹槽221，该第一凹槽221位于灯头下盖22远离灯杆1的一端，且该第一凹槽221用于收容上述光源组件3，以简化结构并节约空间。

进一步地，在本发明的一个实施例中，光源组件3还包括光源支架32、反光杯33、透镜34和固定件35。其中，光源支架32用于将LED光源31固定于第一凹槽221的底部。具体地，LED光源31设置于基板上，光源支架32的中心区域开设有供LED光源31避让的通孔，光源支架32通过多个第三螺丝8将基板固定于第一凹槽221的底部。在本实施例中，光源组件3包括一个LED光源31。可以理解的是，在本发明的其它实施例中，LED光源31的个数也可以根据实际情况进行确定。

另外，反光杯33大致呈喇叭状，其纵向截面呈梯形，该反光杯33两端开口，并套设于LED光源31外。透镜34盖设于反光杯33上，固定件35用于将透镜34固定于灯头下盖22上。

进一步地，结合图3，在本发明的一个实施例中，透镜34包括凸起部341及环形部342。其中，环形部342环绕凸起部341设置，该环形部342与凸起部341一体成型，以简化结构并节约成本。上述固定件35通过第四螺丝9将环形部342夹紧固定于第一凹槽221的开口处。具体地，固定件35呈环状，且沿其周向开设有多个通孔，第四螺丝9穿过固定件35的通孔后固定于灯头下盖22上，进而将透镜34夹紧于第一凹槽221的开口处。

进一步地，在本发明的一个实施例中，路灯还包括驱动电源5，该驱动电源5与LED光源31电性连接且用于为LED光源31供电。在本实施例中，驱动电源5设置于灯具内。具体地，在灯头下盖22背向第一凹槽221的一侧开设有第二凹槽，驱动电源5收容于该第二凹槽内。其中，第二凹槽设置于灯头下盖22靠近于灯杆1的一端，灯杆1为内中空结构，驱动电源5的电线可穿过灯杆1。可以理解的是，在本发明的其它实施例中，驱动电源5也可以设置于灯具外。

进一步地，结合图4至图7，在本发明的一个实施例中，LED光源31包括基底件311、至少一组发光组件312和电路313。其中，至少一组发光组件312设置于基底件311上，电路313与发光组件312电性连接。每组发光组件312包括白光发光单元3121和红光发光单元3122，白光发光单元3121包括蓝光芯片和覆盖蓝光芯片的荧光膜，红光发光单元3122包括红光芯片；白光发光单元3121发射的白光与红光发光单元3122发射的红光混合，红光用于补偿白光相对于自然光谱缺失的红光部分，形成准自然光。

在LED照明领域，研究接近自然光的照明光源是本领域的发展趋势之一，也是众多研究人员和单位一直在努力的方向，现有技术中也出现一些致力于接近自然光的照明产品，通常称这种产品产生的光为“近自然光”，近自然光指光谱形状(相应波段的相对光谱功率)与自然光接近，至少部分光学参数与自然光接近，该接近的程度不局限于某数值。本发明实施例中的LED光源31同样旨在实现与自然光更为接近的照明效果，并且能够降低蓝光的比例，主要表现在相对光谱功率更为接近自然光，多个光学参数更为接近自然光。

具体地，如上所述，LED光源31的基本支撑结构为基底件311，发光组件312设置在基底件311上，发光组件312的数量为一组、两组或更多组，各发光组件312的结构和功能都是一致的。本实施例优选为一组。每一组发光组件312均包括白光发光单元3121和红光发光单元3122，即，LED光源31发出的准自然光是通过白光和红光的混合实现的。其中，红光用于补偿白光相对于自然光谱缺失的那部分，进而形成接近自然光的准自然光。该白光发光单元3121包括蓝光芯片和覆盖蓝光芯片的荧光膜，红光发光单元3122至少包括红光芯片，通过荧光膜将蓝光芯片发出的单色光进行波长转换，产生其他色光，多种色光混合后形成白光，该白光和红光混合后形成准自然光。该准自然光具有如下光谱参数：红色光的相对光谱功率大于0.60；青色光的相对光谱功率大于0.30；蓝色光的相对光谱功率小于0.75。每组发光组件312都可以发出准自然光，因此在LED光源31包含了多组发光组件312的情况下，同样能够发出准自然光。

其中，可见光中各种色光的波长范围如下：红色光(622～700nm)，橙色光(597～622nm)，黄色光(577～597nm)，绿色光(492～577nm)，青色光(475～492nm)，蓝色光(435～475nm)，紫色光(380～435nm)。

如图8至图9所示，其分别示出了准自然光的光谱图和光谱测试数据，通过该图可以看出，该光谱满足上述红光、青光和蓝光的光谱参数，另外，蓝光的比例被降低，在接近自然光的同时还有利于健康。参考图11，现有的近自然光光谱和自然光光谱仍然差距较大，蓝光成分较高，同时在红光部分和青光部分出现明显的不足。

另外，在本领域内，根据大量的传统白光照明的规律，白光色温越高，其短波长成分的比例越高，蓝光越高，甚至紫光也较高，而高蓝光危害健康是毫无疑义的事实，同时高色温有利于提升辨识度，提升环境的明亮感，提升人的精神状态也是公认的常识，常规光源通常是高色温高蓝光的白光，必然有利有弊，难以兼顾各方面的需求。根据图9所示，LED光源31在4000K以上的高色温情况下，仍满足蓝光相对光谱功率小于0.75，是一种高色温低蓝光照明，能够同时具有用眼健康和激励精神状态的效果。

在本发明实施例中，采用白光发光单元3121和红光发光单元3122组合的形式获得准自然光，结构简洁，在调试过程中变量可控性好，使准自然光的调试得以实现，解决多个发光体组合无法调出准自然光的问题，并且通过补充红光发光单元3122获得准自然光，解决了通过蓝光芯片和荧光胶结合的方式无法获得准自然光的问题。

另外，白光发光单元3121和红光发光单元3122可以采用满足性能要求的微型发光体，光源整体为一微型灯珠，可多个灯珠以任意形式布置于各种灯具的电路313板上，由于其体积小巧，可设置于电路313板的任意位置，应用灵活，灯具整体发光均匀，照明效果好。

进一步地，在本实施例中，蓝光芯片的波长范围为450-480nm；红光芯片的波长范围为640-700nm，红光芯片的中心波长优选为690±5nm。优选地，蓝光芯片的波长范围为457.5-480nm，至少为457.5-460nm。选择了457.5nm-480nm的蓝光芯片结合荧光膜，使得青光的相对光谱功率得到明显提升，提升显指R12。如图14所示，传统近自然光中的青光相对光谱功率低于0.3，如图8和图9所示，本实施例中的青光相对光谱功率达到0.4以上。

进一步参考图12和图13，图12所示为本实施例中白光发光单元3121的光谱，采用457.5nm-460nm的蓝光芯片时，青光相对光谱功率已经达到0.5以上，如采用457.5nm-480nm的蓝光芯片，青光相对光谱功率可以进一步提升。图13中采用452.5-455nm蓝光芯片时，青光相对光谱仅为0.35-0.38之间。其中，荧光膜包括胶体和混合于胶体内部的荧光粉，荧光粉包括红粉、绿粉和黄绿粉；红粉的色坐标为X：0.660～0.716，Y：0.340～0.286；绿粉的色坐标为X：0.064～0.081，Y：0.488～0.507；黄绿粉的色坐标为X：0.367～0.424，Y：0.571～0.545；红粉、绿粉和黄绿粉的重量比为：红粉：绿粉：黄绿粉＝(0.010～0.035):(0.018～0.068):(0.071～0.253)；荧光膜的浓度为17％～43％。红粉、绿粉和黄绿粉的粒径均小于15μm，优选为13±2μm。

通过选择上述蓝光芯片和荧光膜，可以获得白光，其光谱如图12所示。其具有如下光学参数：色温为2700K-3000K时，480-500nm波段的相对光谱功率大于0.30；500-640nm波段的相对光谱功率大于0.70；色温为4000K-4200K时，480-500nm波段的相对光谱功率大于0.45；500-640nm波段的相对光谱功率大于0.65；色温为5500K-6000K时，480-500nm波段的相对光谱功率大于0.4；500-640nm波段的相对光谱功率大于0.60。这种白光发光单元3121与上述红光发光单元3122组合，可以得到LED光源31，能够发出准自然光。

进一步地，参考图10和图11，LED光源31的光谱在其他波段也和自然光极其相似，而现有近自然光光源则难以实现。如图8和图9，准自然光中橙色光的相对光谱功率大于0.55；黄色光的相对光谱功率大于0.50；绿色光的相对光谱功率大于0.35；紫色光的相对光谱功率小于0.10，均与自然光接近。

另外，本光源在各波段光谱更为优化的同时，还具有严格的光学参数要求，如色温，色容差，显色指数Ra、显色指数R9、显色指数R12以及蓝光色比等等。具体地，准自然光的色温包含2500K-6500K，色容差小于5，蓝光色比小于5.7％。显指Ra大于95，其中，R9的显指大于90，R12的显指大于80。根据图9可以确定LED光源31能够满足上述要求，并且LED光源31的蓝光色比可以降低到5.5％以下，显色指数Ra提高到97以上，显色指数R9达到95以上，显色指数R12达到了83，在其他测试报告中，显色指数R12可以达到87。

进一步地，蓝光中440nm的蓝光对视力的伤害最大，作为进一步的优化方案，本实施例还将440nm蓝光的相对光谱功率作为待检测的光学参数。在蓝光色比低于5.7％的情况下，440nm蓝光的相对光谱功率低于0.65。本发明是以上述光学参数和光谱为目标进行大量的调试实验，最终确定采用上述的白光发光单元3121和红光发光单元3122，以及确定了白光发光单元3121的光通量和红光发光单元3122的光辐射量之比，基于该比例和实验确定的相应电参数，选取合适规格和数量的发光体制作上述光源。

优选采用微型的白光发光单元3121和红光发光单元3122，根据光通量比和安装空间的大小选择小规格且性价比较高的蓝光芯片和红光芯片，优先选择尽量少的红光发光单元3122和白光发光单元3121，制作成单颗光源，一颗光源设置一组发光组件312。由于该光源可以直接发出准自然光，进而可以直接用于路灯中。当然，也可以将多组发光组件312集成于一颗光源内，此时仍可保证较佳的出光效果，仅尺寸增大。

具体地，该白光发光单元3121的光通量和红光发光单元3122的光辐射量之比为2-10:1，优选为2-3:1。在不同的色温下，该比例略有浮动。在一个实施例中，白光发光单元3121的数量和红光发光单元3122的数量比为1-8:1，进一步优选为1-4：1。实际红光发光单元3122的光辐射量为80-160mW，白光发光单元3121的总光通量为200-350lm。

在本发明的一个实施例中，白光发光单元3121有四个，红光发光单元3122有一个，四个白光发光单元3121设置于红光发光单元3122的周围且均匀分布。

在本发明的另一个实施例中，白光发光单元3121有两个，红光发光单元3122有一个，两个白光发光单元3121对称地设置于红光发光单元3122的两侧。

关于芯片的安装方式，优选将蓝光芯片和红光芯片倒装于基底件311的表面，倒装芯片有利于和基底件311上的电路313有效连接，有利于高效散热，可以通过设备在芯片上统一成膜，保证不同产品的荧光膜一致性好，进而可以避免正装芯片的点胶过程造成一致性差的问题，同时，使得不同产品在色温相同时处于同一BIN位，色温一致性好。

另外，倒装芯片也使得白光发光单元3121的体积进一步减小，有利于光源尺寸控制。在本实施例中，白光发光单元3121的宽度小于0.8mm，高度小于0.3mm，红光发光单元3122可控制在同样范围内。相邻的白光发光单元3121和红光发光单元3122间距为1mm以下。LED光源31的长度小于或等于6mm，宽度小于3mm。

当然，本发明实施例不局限于采用倒装芯片，采用正装芯片也是可行的。

在本发明的一个实施例中，基底件311优选为非金属材料制作的片层结构，基底件311上设有反射杯3111，白光发光单元3121、红光发光单元3122设置于反射杯3111中，电路313形成于基底件311的表面，且包裹于基底件311的正反两面，并在反射杯3111之外形成引脚，反射杯3111的底部露出部分电路313，用于与白光发光单元3121和红光发光单元3122连接。

进一步地，反射杯3111的内壁设有反光面3112，反射杯3111内部还填充有封装胶体(图未示)，反光面3112用于将白光和红光进行反射，封装胶体用于保护反射杯3111内部结构和使光源结构更加稳定，并对光线进行折射调整。白光和红光充分混合后经过封装胶体输出。具体地，白光发光单元3121和红光发光单元3122的发光角度可以为160°左右至180°，光源的出光角度为120°左右。整个光源为小型均匀发光的准自然光灯珠。

在本实施例中，电路313具有若干组正负极引脚，可以每个发光体对应一组正负极引脚，或者若干个发光体对应一组正负极引脚。在驱动方式上，有两种实施例，其一，白光发光单元3121和红光发光单元3122分别连接不同的正负极引脚，单独驱动，此时各自的驱动电流不同，可以配合控制芯片进行控制。其二，白光发光单元3121和红光发光单元3122串联，即连接相同的正负极引脚，统一相同电流驱动，不需通过芯片进行控制。

参考图4和图5，两个白光发光单元3121和一个红光发光单元3122串联，两个白光发光单元3121分别连接一个第一引脚314，第一引脚314自反射杯3111底部伸出，用于连接外部电源。红光发光单元3122串联于两个白光发光单元3121之间。

进一步地，该光源还可以设有第二引脚315，该第二引脚315不用于连接外部电源，而是用于散热，以及提升光源整体的对称性，提升强度和安装于电路313板上的稳定性。

在上述实施例中，统一驱动的方式具有明显的优势，其不需要针对不同发光体配置不同的驱动电流，不需要增加控制电路313，仅需要按照其对应的电流供电即可。因此，在结构上更为简化，体积进一步减小，应用更加简便灵活，成本更低。此为本发明实施例优选的电路313连接方案。

以下，简要说明本发明实施例的LED光源31针对相同驱动电流的优化过程，其具体包括下述步骤：

步骤S101，选取第一发光体，所述第一发光体用于发出白光；

步骤S102，优化第一发光体的光谱分布，将白光优化为第一近自然光；

步骤S103，根据第一近自然光的光谱分布以及自然光的光谱分布，确定所述第一近自然光的待优化波段；

步骤S104，根据所述待优化波段选择第二发光体；

步骤S105，确定第一发光体和第二发光体的初始光通量比；

步骤S106，通过调节第一发光体和第二发光体的光谱分布，优化第一发光体和第二发光体的组合光谱，获得准自然光且所述第一发光体和第二发光体的驱动电流相同或二者之差在预定范围内；其中，对第一发光体和第二发光体的光谱分布的调节至少包括对驱动电流的调节。

在优化过程的前五步骤中，首先，选取白光发光单元作为第一发光体，以该白光发光单元作为主发光体，主发光体所包含的波长范围较大，至少包括400-640nm波段。将白光优化为第一近自然光，使得该白光尽可能的接近自然光，在优化过程中，使白光的相对光谱功率尽可能的提高，这样，使后续第二发光体的类型选择更为简单，并且有利于对两发光体组合光谱的优化，优化后的白光发光单元产生的第一近自然光具有前文所述的特征。

参考该第一近自然光光谱，可以确定需要补充640-700nm红光。进而选择发红光的第二发光体，其一方面用于和第一发光体组合，获得更加接近自然光的照明光线；另一方面，通过补充红光，可以减低蓝光。

进一步地，根据第一近自然光的光谱曲线，并通过大量组合光谱调试实验，确定该第二发光体的中心波长选择优选为690±5nm，目的在于和第一近自然光光谱结合后能够尽可能的使640-700nm红光的相对光谱功率接近自然光的光谱。

在步骤S105中，在确定第一发光体和第二发光体后，可以根据两发光体的光谱，选择合理的光通量比，即第一发光体的光通量和第二发光体的光辐射量之比，此处称之为“初始光通量比”，根据上述第一近自然光和红光的波长范围以及光谱特征，可以初步确定该初始光通量比在2-10:1的范围内是可行的。进一步地，通过实验可以进一步确定该初始光通量比在2-5:1的范围内，然后按照预设的初始光通量比点亮相应数量的第一发光体和相应数量的第二发光体，进行优化组合光谱的过程。

在步骤S106中，不仅要获得准自然光，还要满足驱动电流一致，或者在允许的小范围内略有差别，使得在实际工作时，采用相同电流驱动时不会导致光谱和光参数的明显变化。

具体地，步骤S106包括下述子步骤：

S11：调节第一发光体和第二发光体的驱动电流，并实时监控组合光谱，当组合光谱的相对光谱功率达到预定范围时，进行步骤S12，否则重复进行步骤S11；

S12：检测组合光谱的光学参数，当光学参数达到预定范围时，进行步骤S13，否则返回进行步骤S11；

S13：调节第一发光体和/或第二发光体的驱动电流，使两驱动电流趋于一致；

S14：根据组合光谱的相对光谱功率的变化，调整第一发光体的光通量和/或第二发光体的光辐射量，并实时监控组合光谱，当组合光谱的相对光谱功率符合预定范围时，进行步骤S15，否则进行步骤S11；

S15：检测组合光谱的光学参数，当光学参数达到预定范围时，确认获得准自然光，进行步骤S16，否则进行步骤S11；

S16：记录第一发光体和第二发光体的实际驱动电流、第一发光体的光通量和第二发光体的光辐射量的实际比例以及准自然光的光学参数。

以上步骤揭示了步骤S106的具体实现过程，首先，根据初始光通量比点亮相应数量的第一发光体和第二发光体，通过调节驱动电流分别调节第一发光体的光通量和第二发光体的光辐射量，此时组合光谱会发生变化，经过若干次调试之后，组合光谱的形状(即各波段的相对光谱功率)与自然光接近到允许范围内，此时确认光谱满足要求。

在此基础上，查看光学参数，如果光学参数满足预设的范围，则确定获得准自然光，如果光学参数不满足预设的范围，则反复调整驱动电流，使光参数满足要求。

在光谱和光参数均符合要求后，此时驱动电流通常是不一致的，为了实现统一驱动，需进行后续的调整，该调整过程是漫长且复杂的。首先进行步骤S13：调节第一发光体和/或第二发光体的驱动电流，使两驱动电流趋于一致；当电流一致时，组合光谱必然发生变化。进而，进行步骤S14：根据组合光谱的相对光谱功率的变化，进一步调整第一发光体的光通量和第二发光体的光辐射量，并实时监控组合光谱，此步骤中调整的对象为光通量或者光辐射量，当组合光谱的相对光谱功率符合预定范围时，检测组合光谱的光学参数，当光学参数达到预定范围时，确认获得准自然光。这是理想情况。

然而，调整光通量后，相对光谱功率难于符合预定范围，光学参数也容易出现波动。因此，还需要重复进行步骤S11至S15，重新调节驱动电流(此时为微调即可)，使相对光谱功率和光学参符合预定范围。由于在重复步骤S11-S15的过程中，每次调试均会进行将驱动电流调为一致的步骤，因此，在多次的调整中，电流将逐渐趋于一致，对光通量和电流的调整幅度将逐渐减小，最终会得到在驱动电流一致的情况下获得满足要求的准自然光。

进一步地，在组合光谱的优化过程中，可能存在如下情况：经过较多次调节驱动电流，仍不能使光谱或者光参数满足要求，此时，进行步骤S10：

调整荧光膜的配方和/或浓度和/或厚度，然后再进行步骤S11；

或者，

调整第二发光体的中心波长，然后进行步骤S11；

或者，

增加中心波长不同于第二发光体中心波长的第三发光体，然后进行步骤S11。

根据前期的基础研究，可以得到荧光膜与光谱优化的关系，和红光与光谱优化的关系，在对应的理论指导下，可以选择合适的方式调整优化方案。

在实际的优化过程中，涉及到荧光膜的调整、红光发光单元3122的调整以及反复多次的驱动电流和光通量的调整，才能获得最终的结果。

最后，调试结束后需要记录相应参数，该数据用于为光源的生产制造提供必要的信息。

经过上述优化过程，确定了上述的白光发光单元3121和红光发光单元3122，且白光发光单元3121的光通量和红光发光单元3122的光辐射量的实际比例为2-3:1，电流为20-100mA之间，优选为60mA。优选1-4个白光发光单元3121和1-2个红光发光单元3122串联构成一个光源，单颗光源的功率为0.5W左右。色温不同的情况下，实际数据略有不同。可以根据需要确定几种色温的相应数据，制造相应产品。

目前的近自然光LED光源，其光谱和光参数均接近自然光已经不易，而采用相同电流驱动更是难上加难。不同的芯片组合在一起，若要获得某种光，需要调整电流来达到预设的要求，几种芯片的驱动电流通常是不同的，若统一驱动、光谱形状、光参数均符合要求，寻找白光和红光的类型和光通量及电流的平衡点是最大的技术困难，本实施例解决了该领域内长期以来的技术难题。体现在光源产品上，即通过简单的两脚驱动配合上述发光组件的布置，即可发射准自然光，照明品质和适用性得以极大提升。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种路灯，其特征在于，包括灯杆、设置于所述灯杆一端的灯头组件，以及设置于所述灯头组件上的光源组件，所述光源组件包括至少一个可发出准自然光的LED光源；所述准自然光中红色光的相对光谱功率大于0.60，所述准自然光中青色光的相对光谱功率大于0.30，所述准自然光中蓝色光的相对光谱功率小于0.75；所述准自然光的显色指数Ra大于90，所述准自然光的色温为2700-6500K。

2.如权利要求1所述的路灯，其特征在于，所述灯头组件包括相互扣合且固定连接的灯头上壳和灯头下盖，所述灯头下盖远离所述灯头上壳的一侧设置有第一凹槽，所述光源组件收容于所述第一凹槽内。

3.如权利要求2所述的路灯，其特征在于，所述光源组件还包括用于将所述LED光源固定于所述第一凹槽底部的光源支架、套设于所述LED光源外的反光杯、盖设于所述反光杯上的透镜，以及用于将所述透镜固定于所述灯头下盖上的固定件。

4.如权利要求3所述的路灯，其特征在于，所述透镜包括凸起部及环绕所述凸起部设置的环形部，所述固定件用于将所述环形部夹紧固定于所述第一凹槽的开口处。

5.如权利要求2所述的路灯，其特征在于，所述灯头下盖背向所述第一凹槽的一侧开设有第二凹槽，所述路灯还包括收容于所述第二凹槽内的驱动电源。

6.如权利要求1所述的路灯，其特征在于，所述LED光源包括基底件、设置于所述基底件上的至少一组发光组件，以及与所述发光组件电连接的电路；每组所述发光组件包括白光发光单元和红光发光单元，所述白光发光单元包括蓝光芯片和覆盖所述蓝光芯片的荧光膜，所述红光发光单元包括红光芯片；所述白光发光单元发射的白光与所述红光发光单元发射的红光混合，所述红光用于补偿所述白光相对于自然光谱缺失的红光部分，形成所述准自然光。

7.如权利要求6所述的路灯，其特征在于，所述白光发光单元和红光发光单元通过相同的驱动电流统一驱动。

8.如权利要求6所述的路灯，其特征在于，所述蓝光芯片和红光芯片倒装于所述基底件的表面，所述准自然光LED光源的长度小于或等于6mm，所述准自然光LED光源的宽度小于或等于3mm。

9.如权利要求1至8任一项所述的路灯，其特征在于，

所述准自然光中橙色光的相对光谱功率大于0.55；

所述准自然光中黄色光的相对光谱功率大于0.50；

所述准自然光中绿色光的相对光谱功率大于0.35；

所述准自然光中紫色光的相对光谱功率小于0.10。

10.如权利要求1至8任一项所述的路灯，其特征在于，所述准自然光的显指Ra大于95，其中，R9的显指大于90，R12的显指大于80。