RU2476765C2 - Lighting device and method to generate light mixture with this device - Google Patents

Lighting device and method to generate light mixture with this device Download PDF

Info

Publication number
RU2476765C2
RU2476765C2 RU2010140681/07A RU2010140681A RU2476765C2 RU 2476765 C2 RU2476765 C2 RU 2476765C2 RU 2010140681/07 A RU2010140681/07 A RU 2010140681/07A RU 2010140681 A RU2010140681 A RU 2010140681A RU 2476765 C2 RU2476765 C2 RU 2476765C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
light
solid
led
point
coordinates
Prior art date
Application number
RU2010140681/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010140681A (en
Inventor
Алексей Николаевич Миронов
Original Assignee
Алексей Николаевич Миронов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алексей Николаевич Миронов filed Critical Алексей Николаевич Миронов
Priority to RU2010140681/07A priority Critical patent/RU2476765C2/en
Publication of RU2010140681A publication Critical patent/RU2010140681A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2476765C2 publication Critical patent/RU2476765C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: lighting device consists of the first, second and third groups of solid-state light sources (hereinafter - "SSLSs") that irradiate light with dominant wavelengths within the ranges of 430…480 nm, 480…520 nm and 600…650 nm and at least one luminophor that irradiates light with dominant wavelengths within the range from 530 to 585 nm. When the device is connected to a power supply, the combination of light irradiated by the first SSLSs group and light emitted by the first luminophors group, yields (in case there are no outside light sources) a colour mixture having colour coordinates (x; y) in the colour chart 1931 CIE within the area limited by the coordinate points (0.32; 0.30), (0.315; 0.35), (0.367; 0.4), (0.44; 0.43), (0.41; 0.367), (0.357; 0.33) and the lines connecting them. The second and third SSLSs groups considerably improve the lighting device colour rendering.
EFFECT: improvement of the lighting device operational qualities.
11 cl, 43 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к электротехнике и касается конструкции устройства освещения, в частности устройства, которое включает в себя один или более твердотельных источников света (далее - ТИС) типа, например, одного или более светодиодов (далее - СД) и одного или нескольких люминесцентных материалов (например, один или более люминофоров). Настоящее изобретение также рассматривает способ освещения с применением светодиодных компонентов и люминесцентных материалов.The present invention relates to electrical engineering and relates to the design of a lighting device, in particular a device that includes one or more solid-state light sources (hereinafter - TIS) of the type, for example, one or more LEDs (hereinafter - LED) and one or more luminescent materials ( for example, one or more phosphors). The present invention also contemplates a lighting method using LED components and luminescent materials.

Диаграмма цветности CIE (Commission International d'Eclairage - Международная Комиссия по Освещению) - диаграмма, показывающая воспринимаемый человеческим глазом цвет в зависимости от двух параметров х и y (для диаграммы 1931) (фиг.1) или u' и v' (для диаграммы 1976) (фиг.2). Техническое описание диаграмм цветности CIE (см., например, «Энциклопедию физической науки и технологии», том 7, стр.230-231 (Роберт А.Мейерс, издание 1987 г.)), также диаграмма подробно описана в патенте США US 7,213,940, F21V 9/00, опубл. 08.05.2007. Цвета спектра распределены вблизи края обведенного пространства, которое включает все оттенки, воспринимаемые человеческим глазом. Граничная линия представляет максимальную насыщенность цветов спектра. Как указывалось выше, диаграмма цветности 1976 CIE подобна диаграмме 1931 CIE за исключением того, что диаграмма 1976 CIE была изменена так, что одинаковые расстояния на диаграмме 1976 CIE соответствуют одинаковой разнице в восприятии цвета. В целом, диаграммы цветности 1931 CIE (международный стандарт для основных цветов, создан в 1931) и 1976 CIE (аналогична диаграмме 1931, но изменена так, что одинаковым расстояниям на диаграмме соответствуют аналогичные воспринимаемые различия в цвете) дают полезную основу для определения какого-либо цвета как взвешенной суммы других цветов.CIE color chart (Commission International d'Eclairage - International Commission on Lighting) is a chart showing the color perceived by the human eye depending on two parameters x and y (for chart 1931) (figure 1) or u 'and v' (for chart 1976) (Fig. 2). A technical description of CIE color diagrams (see, for example, Encyclopedia of Physical Science and Technology, Volume 7, pp. 230-231 (Robert A. Meyers, 1987 edition)), also described in detail in US Pat. No. 7,213,940, F21V 9/00, publ. 05/08/2007. The colors of the spectrum are distributed near the edge of the circled space, which includes all the shades perceived by the human eye. The boundary line represents the maximum color saturation of the spectrum. As indicated above, the 1976 CIE chart is similar to the 1931 CIE except that the 1976 CIE has been changed so that equal distances in the 1976 CIE correspond to the same difference in color perception. In general, the 1931 CIE color charts (an international standard for primary colors, created in 1931) and CIE 1976 (similar to the 1931 chart, but modified so that similar perceived color differences correspond to the same distances) provide a useful basis for determining any colors as a weighted sum of other colors.

На диаграмме 1931 CIE отклонение от точки на диаграмме может быть выражено либо в виде координат или, по-другому, чтобы дать пространственное представление о воспринимаемой разнице цветов, в виде т.н. эллипсов МакАдама. Например, область точек, определенная как расположенная на 10 эллипсов МакАдама от заданного тона на диаграмме 1931 CIE, состоит из тонов, каждый из которых воспринимается как имеющий разницу с заданным тоном в одной и той же степени (то же самое можно сказать о наборе точек, которые расположены от заданного тона на другое количество эллипсов МакАдама).In the 1931 CIE diagram, the deviation from a point in the diagram can be expressed either in the form of coordinates or, in another way, to give a spatial representation of the perceived color difference, in the form of so-called Macadam ellipses. For example, a point region defined as being located at 10 MacAdam ellipses from a given tone in the 1931 CIE diagram consists of tones, each of which is perceived to have the same degree of difference with the given tone (the same can be said for the set of points, which are located from a given tone to another number of MacAdam ellipses).

Поскольку одинаковые расстояния на диаграмме 1976 CIE представляют одинаковые различия в воспринимаемом цвете, отклонение от точки на диаграмме 1976 CIE может быть выражено координатами Δu' и Δv'; например, расстояние от точки Δ(u';v')=(Δu'2+Δv'2)1/2, а оттенки, составляющие множество точек, расположенных на одном расстоянии от заданного оттенка, воспринимаются как отличающиеся от заданного оттенка в одной и той же степени. Говоря другими словами, эллипсы МакАдама на диаграмме 1976 CIE становятся кругами.Since the same distances in the CIE diagram 1976 represent the same differences in perceived color, a deviation from a point in the CIE diagram 1976 can be expressed by the coordinates Δu 'and Δv'; for example, the distance from the point Δ (u ';v') = (Δu ' 2 + Δv' 2 ) 1/2 , and the shades that make up the set of points located at the same distance from the given hue are perceived as different from the given hue in one and the same degree. In other words, the MacAdam ellipses on the 1976 CIE diagram become circles.

Цветовые координаты и диаграммы цветности CIE детально рассматриваются во множестве книг и других публикаций, таких как стр.98-107 книги Н.К.Батлера «Люминофоры флуоресцентных ламп» (издательство Государственного университета штата Пенсильвания, 1980), «Люминесцентные материалы» (Шпрингер-Ферлаг, 1994), приведенные в списке источников.CIE color coordinates and color charts are discussed in detail in many books and other publications, such as pp. 98-107 of N.K. Butler’s book “Phosphor Fluorescent Lamps” (Pennsylvania State University Press, 1980), “Fluorescent Materials” (Springer- Ferlag, 1994) listed in the list of sources.

Цветовые координаты (т.е. цветовые точки), которые лежат вдоль линии черного тела (фиг.1), описываются уравнением Планка: Е(λ)=Аλ-5/(е(В/Т)-1), где Е - интенсивность излучения, λ - излучаемая длина волны, Т - цветовая температура черного тела, А и В - константы. Цветовые координаты, лежащие на или вблизи линии черного тела, представляют приятный для человека-наблюдателя белый свет. Диаграмма 1976 CIE включает перечни температур вдоль области черного тела. Эти перечни температур показывают цветовой путь излучения черного тела, которое нагрели до этих температур. По мере нагревания объект начинает раскаляться, сначала он светится красноватым, затем желтоватым, затем белым и, наконец, голубоватым светом. Это происходит из-за того, что длина волны, связанная с пиковым излучением излучателя черного тела постепенно становится короче с возрастанием температуры в соответствии с законом смещения Вина. Источники, излучающие свет, расположенные на или близко к линии абсолютно черного тела, таким образом могут быть описаны при помощи их цветовой температуры.Color coordinates (i.e. color points) that lie along the line of the black body (Fig. 1) are described by the Planck equation: E (λ) = Аλ-5 / (е (В / Т) -1), where Е - radiation intensity, λ is the emitted wavelength, T is the color temperature of the black body, A and B are constants. The color coordinates lying on or near the line of the black body represent a white light that is pleasant for a human observer. The 1976 CIE diagram includes temperature lists along the black body region. These temperature lists show the color path of blackbody radiation that has been heated to these temperatures. As it warms up, the object begins to heat up, first it glows reddish, then yellowish, then white and finally bluish. This is due to the fact that the wavelength associated with the peak radiation of the blackbody emitter gradually becomes shorter with increasing temperature in accordance with the Wien's law of displacement. Sources emitting light located on or close to the line of a completely black body can thus be described by their color temperature.

CRI - это относительный показатель того, насколько цветовоспроизведение осветительной системы сравнимо с излучением черного тела. CRI равно 100, если цветовые координаты набора тестовых цветов, освещенных осветительной системой, полностью совпадают с цветовыми координатами того же набора цветов, освещенных излучателем в виде абсолютно черного тела.CRI is a relative indicator of how much color reproduction of a lighting system is comparable to blackbody radiation. CRI is equal to 100 if the color coordinates of the set of test colors illuminated by the lighting system completely coincide with the color coordinates of the same set of colors illuminated by the radiator in the form of a completely black body.

Выражение «Насыщенный ТИС» - общепринятое понятие, понятное специалистам в данной области. Означает источник света с чистотой не меньше 85%. Понятие чистоты света, а также способы вычисления этой величины также хорошо известны специалистам в данной области.The expression "Saturated TIS" is a generally accepted concept that is understood by specialists in this field. Means a light source with a purity of at least 85%. The concept of purity of light, as well as methods for calculating this value are also well known to specialists in this field.

Выражение «ТИС диапазона 430-480 нм» означает любой ТИС, который при включении будет излучать свет, имеющий доминантную длину волны в диапазоне от примерно 430 до примерно 480 нм.The expression "TIS range 430-480 nm" means any TIS that when turned on will emit light having a dominant wavelength in the range from about 430 to about 480 nm.

Выражение «ТИС диапазона 480-520 нм» означает любой ТИС, который при включении будет излучать свет, имеющий доминантную длину волны в диапазоне от примерно 480 до примерно 520 нм.The expression “TIS range of 480-520 nm” means any TIS that when turned on will emit light having a dominant wavelength in the range of from about 480 to about 520 nm.

Выражение «ТИС диапазона 600-650 нм» означает любой ТИС, который при включении будет излучать свет, имеющий доминантную длину волны в диапазоне от примерно 600 до примерно 650 нм.The expression "TIS range 600-650 nm" means any TIS, which when turned on will emit light having a dominant wavelength in the range from about 600 to about 650 nm.

Выражение «люминофор диапазона 530-585 нм» означает любой люминофор, который при возбуждении будет излучать свет, имеющий доминантную длину волны в диапазоне от примерно 530 до примерно 585 нм.The expression “phosphor in the range 530-585 nm” means any phosphor that when excited will emit light having a dominant wavelength in the range from about 530 to about 585 nm.

Термин «ток», как он используется в выражении «если запитать током первую линию питания», «подать питание на первую линию» и т.п., означает электрический ток, достаточный для того, чтобы обеспечить излучение ТИС'ом (-ами) диапазона 430-480 нм света, имеющего доминантную длину волны в диапазоне от примерно 430 до примерно 480 нм, излучение ТИС'ом (-ами) диапазона 480-520 нм света, имеющего доминантную длину волны в диапазоне от примерно 480 до примерно 520 нм, и/или излучение ТИС'ом (-ами) диапазона 600-650 нм света, имеющего доминантную длину волны в диапазоне от примерно 600 до примерно 650 нм.The term “current”, as it is used in the expression “if you feed the first power line with current”, “apply power to the first line”, etc., means an electric current sufficient to provide radiation by the TIS (s) the range of 430-480 nm of light having a dominant wavelength in the range of from about 430 to about 480 nm, the emission TIS'om (s) of the range of 480-520 nm of light having a dominant wavelength in the range of from about 480 to about 520 nm, and / or emission by TIS'om (s) of the range 600-650 nm of light having a dominant wavelength in the range from rimerno 600 to about 650 nm.

Выражение «непосредственно или с возможностью отключения электрически подсоединен» означает «непосредственно электрически подсоединен» или «электрически подсоединен с возможностью отключения».The expression “directly or electrically connected with the possibility of disconnection” means “directly electrically connected” or “electrically connected with the possibility of disconnection”.

Приведенное в данном документе выражение, что один или более ТИС «электрически присоединены» к линии питания означает, что ток может поступать на ТИС (ы) при подаче его на линию питания.The expression given in this document that one or more TISs are “electrically connected” to the power line means that current can flow to the TIS (s) when it is supplied to the power line.

Приведенное в данном документе выражение, что один (или более) переключатель электрически присоединен к линии питания, означает, что ток может поступать через линию питания, если переключатель (переключатели) замкнут(ы), и что поступление тока через линию питания предотвращено, если переключатель (переключатели) разомкнут(ы).The expression given in this document that one (or more) switches are electrically connected to the power line means that current can flow through the power line if the switch (s) is closed (s), and that current flow through the power line is prevented if the switch (switches) open (s).

Приведенное в данном документе выражение, что один компонент устройства «может выборочно включать и выключать ток», означает, что между двумя компонентами имеется переключатель, способный размыкаться и замыкаться, причем, если переключатель замкнут, то эти два компонента электрически соединены, а если переключатель разомкнут (т.е. в течение любого периода времени, в котором переключатель разомкнут), эти два компонента электрически не соединены.The expression given in this document that one component of the device “can selectively turn on and off the current” means that there is a switch between the two components that can open and close, and if the switch is closed, then these two components are electrically connected, and if the switch is open (i.e. during any period of time in which the switch is open), the two components are not electrically connected.

Выражение «включен», как оно используется в настоящем документе применительно к ТИС, означает, что как минимум некоторый ток поступает на ТИС, приводя к излучению им как минимум некоторого света.The expression “included”, as used herein in relation to TIS, means that at least some current is supplied to the TIS, leading to the emission of at least some light by it.

Выражение «возбужден», как оно используется в настоящем документе применительно к люминофорам, означает, что как минимум некоторое электромагнитное излучение (например, видимый свет, ультрафиолетовое или инфракрасное излучение), контактируя с люминофором, приводит к излучению им как минимум некоторого света. ТИС, используемые в устройствах, описанных в настоящем изобретении, и люминофор (или люминофоры), используемые в устройствах, описанных в настоящем изобретении, могут иметь любую из известных структур.The expression “excited”, as used herein with reference to phosphors, means that at least some electromagnetic radiation (for example, visible light, ultraviolet or infrared radiation), in contact with the phosphor, leads to the emission of at least some light. TIS used in the devices described in the present invention, and the phosphor (or phosphors) used in the devices described in the present invention can have any of the known structures.

Широкий спектр таких ТИС и люминофоров легко доступен и хорошо известен, и все они могут быть применены. Примеры конструкции и использования ТИС (светодиодов) и люминофоров, пригодных для практической реализации данного изобретения, описаны в патенте США №7,213,940 и сопровождающих его материалах.A wide range of such TIS and phosphors is readily available and well known, and all of them can be applied. Examples of the design and use of TIS (LEDs) and phosphors suitable for the practical implementation of this invention are described in US patent No. 7,213,940 and its accompanying materials.

По сравнению с обычными сроками жизни ТИС лампы накаливания имеют сравнительно короткий срок жизни, как правило, около 750-1000 часов. Для сравнения, время жизни светодиодов, например, в целом может измеряться десятилетиями. Люминесцентные лампы имеют больший срок жизни (например, 10000-20000 часов), чем лампы накаливания, но дают менее благоприятное цветовоспроизведение.Compared to normal TIS lifetimes, incandescent lamps have a relatively short lifespan, typically around 750-1000 hours. For comparison, the lifetime of LEDs, for example, can generally be measured for decades. Fluorescent lamps have a longer life (for example, 10000-20000 hours) than incandescent lamps, but give less favorable color reproduction.

Цветовоспроизведение, как правило, измеряется с помощью Индекса цветовоспроизведения (CRI). CRI является относительной оценкой того, насколько цветовоспроизведение системы освещения сравнимо с цветовоспроизведением абсолютно черного тела, т.е. он является мерой относительного сдвига цвета поверхности объекта, освещенного измеряемой лампой. CRI равен 100, если цветовые координаты набора тестовых цветов при освещении системой освещения (лампой) такие же, как и координаты тех же цветов при освещении излучением абсолютно черного тела. Дневной свет (солнца) имеет самый высокий CRI (100), лампы накаливания (обычные) тоже достаточно близки (около 95), а люминесцентное освещение является менее точным (70-85). Некоторые виды специализированного освещения имеют относительно низкие показатели CRI (например, лампы на парах ртути, натрия - такой низкий показатель CRI, как 40 или даже меньше). Натриевые фонари используются, например, для освещения автомобильных дорог. Время реакции водителя, однако, существенно снижает при меньших значениях CRI (для любой заданной освещенности распознавание объектов ухудшается с уменьшением CRI).Color reproduction is typically measured using the Color Rendering Index (CRI). CRI is a relative assessment of how the color reproduction of a lighting system is comparable to the color reproduction of a completely black body, i.e. it is a measure of the relative color shift of the surface of an object illuminated by a measured lamp. CRI is 100 if the color coordinates of a set of test colors when illuminated by a lighting system (lamp) are the same as the coordinates of the same colors when illuminated by absolutely black body radiation. Daylight (of the sun) has the highest CRI (100), incandescent (ordinary) lamps are also quite close (about 95), and fluorescent lighting is less accurate (70-85). Some types of specialized lighting have relatively low CRIs (for example, mercury vapor lamps, sodium lamps — CRIs as low as 40 or even less). Sodium lights are used, for example, to illuminate roads. The driver’s reaction time, however, significantly decreases with lower CRI values (for any given illumination, object recognition worsens with a decrease in CRI).

По этим и другим причинам продолжаются усилия по разработки путей, посредством которых ТИС могут быть использованы вместо ламп накаливания, ламп дневного света и других светоизлучающих устройств в широком спектре приложений. Кроме того, там где ТИС уже используются, предпринимаются шаги по совершенствованию параметров ТИС, например, в отношении энергоэффективности, коэффициента цветовоспроизведения (CRI), контрастности, эффективности (люмен/ватт) и/или продолжительности службы.For these and other reasons, efforts are continuing to develop ways in which TIS can be used in place of incandescent, fluorescent and other light-emitting devices in a wide range of applications. In addition, where TISs are already in use, steps are being taken to improve TIS parameters, for example, with respect to energy efficiency, color rendering coefficient (CRI), contrast, efficiency (lumen / watt) and / or service life.

Светодиоды (далее - СД) - это полупроводниковые устройства, которые испускают свет (ультрафиолетовый, видимый и ИК), когда приложена разность потенциалов к р-n-структуре. Есть несколько известных способов изготовления светодиодов и связанных с ними структур, для настоящего изобретения могут использовать любые такие устройства. Для примера, главы 12-14 учебника по Физике полупроводниковых приборов С.М.Зе [Physics of semiconductor devices by S.M.Sze, 2-nd edition, 1981] и глава 7 Учебника современной физики полупроводниковых устройств (1998) [Modem Semiconductor Device Physics by S.M.Sze, 1998] описывают различные типы светоизлучающих устройств, в том числе светодиодов. Общепризнанные и коммерчески доступные СД, которые продаются в магазинах электроники, как правило, представляют собой "упакованное" устройство, состоящее из нескольких частей. Эти устройства в корпусе обычно включают полупроводниковый светоизлучающий диод, такой (но и не только), как описан в US №№04918487, 5631190 и 5912477, а также различные соединители, провода и корпус, в который упаковывается светодиод.LEDs (hereinafter referred to as LEDs) are semiconductor devices that emit light (ultraviolet, visible, and IR) when a potential difference is applied to the pn structure. There are several known methods for manufacturing LEDs and related structures; any such devices may be used for the present invention. For example, chapters 12-14 of the textbook on Physics of Semiconductor Devices S.M. Ze [Physics of semiconductor devices by SMSze, 2-nd edition, 1981] and chapter 7 of the Textbook of Modern Physics of Semiconductor Devices (1998) [Modem Semiconductor Device Physics by SMSze, 1998] describe various types of light emitting devices, including LEDs. The generally recognized and commercially available LEDs sold in electronics stores are typically a “packaged” device consisting of several parts. These devices in the housing typically include a semiconductor light emitting diode, such (but not limited to) as described in US Nos. 04918487, 5631190 and 5912477, as well as various connectors, wires and the housing in which the LED is packaged.

Светодиод излучает свет в результате возбуждения электронов, проходящих через запрещенную зону между проводником и валентной зоной полупроводника активного (светоизлучающие) слоя. Переход электрона формирует свет на длине волны, зависящей от ширины запрещенной зоны. Таким образом, цвет света (длина волны), излучаемого светодиодом, зависит от полупроводниковых материалов активных слоев светодиода. Но кое-какие характеристик ТИС представляют проблемы, некоторые из которых еще не полностью устранены. Например, спектр излучения того или иного светодиода, как правило, концентрируется вокруг одной длины волны (что продиктовано конструкцией светодиода и его структурой), что является желательным для некоторых приложений и нежелательным для других (например, при использовании в качестве источников освещения такой спектр излучения дает очень низкий CRI).An LED emits light as a result of the excitation of electrons passing through the band gap between the conductor and the valence band of the semiconductor active (light emitting) layer. The transition of an electron forms light at a wavelength depending on the band gap. Thus, the color of the light (wavelength) emitted by the LED depends on the semiconductor materials of the active layers of the LED. But some characteristics of TIS present problems, some of which have not yet been completely eliminated. For example, the emission spectrum of a given LED, as a rule, is concentrated around one wavelength (which is dictated by the design of the LED and its structure), which is desirable for some applications and undesirable for others (for example, when used as light sources, such a radiation spectrum gives very low CRI).

Все из-за того, что свет, который воспринимается как белый, есть не что иное, как обязательное сочетание излучения двух или более цветов (или длин волн), поэтому ни один светодиод сам по себе не может давать белый свет. Были изготовлены "белые" светодиоды, в которых светодиодный пиксель формируется из соответствующих красного, зеленого и синего светодиодов. Существуют и другие "белые" светодиоды, которые включают в себя светодиод, который излучает синий свет, и люминесцентный материал (например, фосфор), который испускает желтый свет в ответ на возбуждение светом, излучаемым светодиодом. Когда синий свет и желтый свет смешиваются, получается свет, который воспринимается как белый.This is due to the fact that light that is perceived as white is nothing but a mandatory combination of radiation of two or more colors (or wavelengths), therefore, no LED alone can give white light. White LEDs were made in which the LED pixel is formed from the corresponding red, green, and blue LEDs. There are other “white” LEDs that include an LED that emits blue light and luminescent material (such as phosphorus) that emits yellow light in response to excitation by the light emitted from the LED. When blue light and yellow light mix, a light is produced that is perceived as white.

Широкий спектр люминесцентных материалов (и структуры, которые содержат люминесцентные материалы, известные как люминофоры или люминофорные носители, например, как указано в патенте US №6600175) хорошо известен и доступен профессионалам в этой области. Например, фосфор - это люминесцентный материал, который испускает вторичные лучи (например, видимый свет) при освещении источником возбуждающего излучения. Во многих случаях вторичное излучение по длине волны отличается от длины волны возбуждающего излучения. Другие примеры включают люминесцентные материалы светоотражателей, светоотражающие ленты и чернила, которые светятся в видимой области спектра при освещении ультрафиолетовым светом.A wide range of luminescent materials (and structures that contain luminescent materials known as phosphors or phosphor carriers, for example, as described in US patent No. 6600175) is well known and available to professionals in this field. For example, phosphorus is a luminescent material that emits secondary rays (for example, visible light) when illuminated by a source of exciting radiation. In many cases, the secondary radiation at a wavelength different from the wavelength of the exciting radiation. Other examples include fluorescent reflector materials, reflective tapes and inks that glow in the visible region of the spectrum when exposed to ultraviolet light.

Люминесцентные материалы можно классифицировать как понижающие, то есть материалы, которые преобразовывают «падающие» фотоны в фотоны с меньшей энергией уровня (длинноволновые) или повышающие, т.е. материалы, которые преобразовывают фотоны в фотоны более высокого энергетического уровня (коротковолновые).Luminescent materials can be classified as lowering, that is, materials that convert “incident” photons into photons with lower level energy (long-wavelength) or increasing, i.e. materials that convert photons into photons of a higher energy level (shortwave).

Включения люминесцентных материалов в светодиодные устройства удалось добиться путем добавления люминесцентных материалов в прозрачный пластик материала-заполнителя (например, на основе эпоксидной смолы или материала на силиконовой основе), как указывалось выше, например, путем смешивания с наполнителем и путем нанесения покрытий.The incorporation of luminescent materials into LED devices was achieved by adding luminescent materials to the transparent plastic of the filler material (for example, based on epoxy resin or silicone-based material), as indicated above, for example, by mixing with the filler and by coating.

Например, патент US №6963166 говорит, что обычная светодиодная лампа включает светодиодный кристалл, подложку, куполообразный прозрачный корпус для защиты светодиода, проводник для подачи питания на светодиод и чашку отражателя для отражения излучения светодиода в нужном направлении, в которой светодиодный кристалл покрыт первым слоем смолы, который сверху дополнительно покрыт второй частью смолы. В соответствии с этим патентом первая часть покрытия смолой получается путем заполнения чаши отражателя и ее отверждения, после того как светодиодный кристалл был установлен на дне чашки отражателя, а его катод и анод были проводками электрически соединены с ножками светодиода. По патенту US №6963166 фосфор добавляется в первую часть смолы, с тем чтобы будучи возбужденным светом А, который излучает светодиодный кристалл, он сам начал излучать свет ("свет В"), который имеет большую длину волны, чем свет А; часть света А проникает через первую часть смеси смолы и фосфора, и, как следствие, свет С, как смесь света А и света В, может быть использован для освещения.For example, US patent No. 6963166 says that a conventional LED lamp includes an LED crystal, a substrate, a dome-shaped transparent housing for protecting the LED, a conductor for supplying power to the LED, and a reflector cup for reflecting the LED radiation in the desired direction in which the LED crystal is coated with the first resin layer , which on top is additionally coated with the second part of the resin. In accordance with this patent, the first part of the coating with resin is obtained by filling the reflector bowl and curing it, after the LED crystal was installed at the bottom of the reflector cup, and its cathode and anode were electrically connected to the legs of the LED. According to US Pat. No. 6,963,166, phosphorus is added to the first part of the resin so that when excited by the light A that emits the LED crystal, it itself begins to emit light ("light B"), which has a longer wavelength than light A; part of light A penetrates through the first part of the mixture of resin and phosphorus, and, as a consequence, light C, as a mixture of light A and light B, can be used for lighting.

Как уже отмечалось выше, "белые светодиоды" (т.е. такого цвета, что воспринимаются как белые или почти белые) были исследованы в качестве потенциальных заменителей белых ламп накаливания. Показательный образец белого светодиода состоит из синего светодиода, кристалл которого изготовлен из нитрида галлия (GaN), покрытого люминофором, таким как YAG. В таком светодиоде голубой светодиодный чип дает синее излучение, а желтый фосфор производит флуоресценцию от облучения этим излучением. Далее, в некоторых конструкциях белые светодиоды изготавливаются путем формирования керамического слоя люминофора на выходной поверхности синего светоизлучающего полупроводникового светодиода. Часть синего света, исходящего из светодиодного кристалла, проходит через люминофор, а часть голубого света, исходящего из светодиодного кристалла, поглощается люминофором, который при этом возбуждается и излучает желтый свет. Часть синего света, излучаемого светодиодом, который проходит через люминофор, смешивается с желтым светом, излучаемым люминофором. Наблюдатель воспринимает смесь синего и желтого света как белый свет.As noted above, “white light emitting diodes” (that is, of a color that is perceived as white or almost white) have been investigated as potential substitutes for white incandescent lamps. A representative example of a white LED consists of a blue LED whose crystal is made of gallium nitride (GaN) coated with a phosphor such as YAG. In such an LED, a blue LED chip produces blue radiation, and yellow phosphorus produces fluorescence from exposure to this radiation. Further, in some designs, white LEDs are made by forming a ceramic phosphor layer on an output surface of a blue light emitting semiconductor LED. Part of the blue light coming from the LED crystal passes through the phosphor, and part of the blue light coming from the LED crystal is absorbed by the phosphor, which is excited and emits yellow light. Part of the blue light emitted by the LED that passes through the phosphor is mixed with the yellow light emitted by the phosphor. The observer perceives the mixture of blue and yellow light as white light.

Как уже отмечалось выше, в другом типе осветительных светодиодов светодиодный кристалл, который испускает ультрафиолетовый свет, сочетается с фосфорными материалами, которые дают красный (R), зеленый (G) и синий (В) лучи света. В таких "RGB-светодиодах" ультрафиолетовыми лучами, которые излучил кристалл, возбуждает люминофор, и люминофор начинает излучать красный, зеленый и синий свет, которые при смешивании воспринимаются человеческим глазом как белый свет. Следовательно, белый свет также может быть получен как смесь этих цветов.As noted above, in another type of lighting LED, an LED crystal that emits ultraviolet light is combined with phosphorous materials that give red (R), green (G) and blue (B) light rays. In such "RGB LEDs", the ultraviolet light emitted by the crystal excites the phosphor, and the phosphor begins to emit red, green and blue light, which when mixed with the human eye is seen as white light. Therefore, white light can also be obtained as a mixture of these colors.

Сегодня существует необходимость в высокоэффективном источнике белого света, который сочетает в себе эффективность и длительный срок службы белых светодиодов (что позволяет избежать использования относительно неэффективных источников света) с приемлемой цветовой температурой, хорошим цветовоспроизведением и широким спектром.Today, there is a need for a highly efficient white light source that combines the efficiency and long life of white LEDs (avoiding the use of relatively inefficient light sources) with an acceptable color temperature, good color reproduction and a wide range.

В решении по US №7213940, F21V 9/00, опубл. 2007-05-08 (это решение принято в качестве прототипа для заявленных объектов), описано устройство освещения, характеризующееся тем, что содержит один или более ТИС, излучающих свет с доминантной длиной волны в диапазоне от 430 нм до 480 нм, возбуждающий один или более люминофоров, которые испускают свет с доминантной длиной волны в диапазоне от 555 до 585 нм, и один или более ТИС, излучающих свет с доминантной длиной волны в диапазоне от 600 нм до 630 нм таким образом, что сочетание света, который излучила первая группа ТИС, первая группа люминофоров и вторая группа ТИС, производит смесь света с (х; y) координатой на диаграмме цветности 1931 CIE, которая определяет точку, которая находится в пределах 10-ти эллипсов МакАдама от, по крайней мере, одной точки на линии излучения абсолютно черного тела на диаграмме цветности 1931 CIE, и сочетания света, который излучила первая группа ТИС и первая группа люминофоров при отсутствии какого-либо дополнительного света, производят под-смесь света с (х; y) координатами цвета, которые попадают в первую область на диаграмме цветности CIE, охваченную первым, вторым, третьим, четвертым и пятым отрезками линии, первый отрезок линии, соединяющий первую и вторую точку, второй отрезок линии, соединяющий вторую и третью точку, третий отрезок, соединяющий третью и четвертую точку, четвертый отрезок, соединяющий четвертую и пятую точку, и пятый отрезок линии, соединяющий пятую и первую точку, первая точка с (х; y) координатами 0,32; 0,40, вторая точка с (х; y) координатами 0,36; 0,48, третья точка с (х; y) координатами 0,43; 0,45, четвертая точка с (х; y) координатами 0,42; 0,42 и пятая точка с (х; y) координатами 0,36, 0,38.In the decision of US No. 7213940, F21V 9/00, publ. 2007-05-08 (this decision was made as a prototype for the claimed objects), a lighting device is described, characterized in that it contains one or more TIS emitting light with a dominant wavelength in the range from 430 nm to 480 nm, exciting one or more phosphors that emit light with a dominant wavelength in the range from 555 to 585 nm, and one or more TIS emitting light with a dominant wavelength in the range from 600 nm to 630 nm in such a way that the combination of light that was emitted by the first group of TIS, first group of phosphors and second I am a group of TIS, produces a mixture of light with (x; y) coordinate on the 1931 CIE color chart, which defines a point that is within 10 MacAdam ellipses from at least one point on the emission line of a completely black body in the color chart The 1931 CIE, and combinations of the light emitted by the first group of TIS and the first group of phosphors in the absence of any additional light, produce a sub-mixture of light with (x; y) the color coordinates that fall into the first region on the CIE color chart, covered by the first, second, third, fourth and fifth line segments, the first line segment connecting the first and second points, the second line segment connecting the second and third points, the third segment connecting the third and fourth points, the fourth segment connecting the fourth and fifth points, and the fifth segment of the line connecting the fifth and first points, the first point with (x; y) coordinates of 0.32; 0.40, the second point with (x; y) coordinates 0.36; 0.48, the third point with (x; y) coordinates of 0.43; 0.45, the fourth point with (x; y) coordinates of 0.42; 0.42 and the fifth point with (x; y) coordinates 0.36, 0.38.

Выражение "доминантная длина волны" используется здесь в соответствии с его хорошо известным и признанным смыслом, обозначающим воспринимаемый цвет спектра, т.е. света одной длины волны, который дает ощущение цвета, наиболее похожего на цвет, воспринимаемый от просмотра в свете, который излучает данный источник света (т.е. примерно похожий на "цвет"), в противоположность к просто "длине волны", которая, как хорошо известно, относится в спектральной линии к наибольшей мощности источника света. Поскольку человеческий глаз не видит во всех длинах волн в равной степени (он воспринимает желтый и зеленый свет лучше, чем красный и синий) и потому что свет от многих ТИС (например, светодиодов) на самом деле есть набор излучений разных длин волн, то воспринимаемый цвет (т.е. цвет доминантной длины волны) не обязательно равен (и часто отличается) от точки с наибольшей мощностью (т.е. просто длины волны или пиковой длины волны). А вот действительно монохроматические источники света, такие как лазер, имеют одну и ту же доминантную и пиковую длины волн.The expression "dominant wavelength" is used here in accordance with its well-known and recognized meaning, denoting the perceived color of the spectrum, i.e. light of a single wavelength, which gives a sensation of a color that is most similar to the color perceived from viewing in the light that a given light source emits (i.e., approximately similar to a “color”), as opposed to simply a “wavelength” which, as is well known, refers in the spectral line to the greatest power of the light source. Since the human eye does not see at all wavelengths equally (it perceives yellow and green light better than red and blue) and because the light from many TISs (for example, LEDs) is actually a set of radiation of different wavelengths, then perceived the color (i.e. the color of the dominant wavelength) is not necessarily equal (and often different) from the point with the highest power (i.e. just the wavelength or peak wavelength). But really monochromatic light sources, such as a laser, have the same dominant and peak wavelengths.

Таким образом, в патенте США №7213940 предполагается использование «белых» ТИС (светодиодов), в которых уменьшено количество люминофора, дающего свет в красной части спектра, который (взамен) излучается отдельно добавленными светодиодами с доминантной длиной волны 600…630 нм. При этом «белые» светодиоды перестают быть даже условно «белыми», а становятся зелено-желтыми (см. координаты пятиугольника из описания этого патента) и, как следствие, нестандартными.Thus, US Pat. No. 7,213,940 suggests the use of “white” TISs (light emitting diodes), in which the amount of phosphor giving light in the red part of the spectrum, which (instead) is emitted by separately added light emitting diodes with a dominant wavelength of 600 ... 630 nm, is reduced. At the same time, “white” LEDs cease to be even conditionally “white”, but become green-yellow (see the coordinates of the pentagon from the description of this patent) and, as a result, are non-standard.

Обычно перед разработчиком ламп стоит задача сделать лампу с высоким коэффициентом CRI (другое название - индекс цветовоспроизведения Ra) и положением точки цвета лампы строго на линии абсолютно черного тела.Usually, the lamp designer is faced with the task of making a lamp with a high CRI coefficient (another name is the color rendering index Ra) and the position of the color point of the lamp strictly on the line of an absolutely black body.

Индекс цветовоспроизведения (коэффициент цветовоспроизведения) - параметр, характеризующий уровень соответствия естественного цвета тела видимому (кажущемуся) цвету этого тела при освещении его данным источником света.Color reproduction index (color reproduction coefficient) is a parameter characterizing the level of correspondence of the natural color of a body to the visible (apparent) color of this body when it is illuminated by this light source.

Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении эксплуатационных качеств устройства освещения, построенного на базе светодиодов и люминофорного материала, путем увеличения индекса цветовоспроизведения (CRI).The present invention is aimed at achieving a technical result, which consists in improving the performance of a lighting device built on the basis of LEDs and phosphor material by increasing the color rendering index (CRI).

Указанный технический результат в части устройства достигается тем, что устройство освещения, характеризующееся тем, что содержит первый твердотельный источник света, второй твердотельный источник света, третий твердотельный источник света, люминофор или группу люминофоров, по крайней мере, одну линию питания, к которой электрически присоединены первый, второй и третий твердотельные источники света, первый упомянутый твердотельный источник света выполнен с возможностью излучения света с доминантной длиной волны в диапазоне от 430 нм до 480 нм, второй упомянутый твердотельный источник света выполнен с возможностью излучения света с доминантной длиной волны в диапазоне от 600 нм до 650 нм, третий упомянутый твердотельный источник света выполнен с возможностью излучения света с доминантной длиной волны в диапазоне от 480 нм до 520 нм, а упомянутый люминофор или упомянутая группа люминофоров, будучи возбужденными, выполнены с возможностью испускания света с доминантной длиной волны в диапазоне от 530 до 585 нм, причем при подаче питания по указанной линии питания сочетание света, который излучили, в отсутствие других источников света первый, второй и третий упомянутые твердотельные источники света и упомянутый люминофор или группа люминофоров образуют смесь света с координатой (х; y) точки на диаграмме цветности 1931 CIE, расположенной в пределах 10-ти эллипсов МакАдама от, по крайней мере, одной точки на линии излучения абсолютно черного тела на диаграмме цветности 1931 CIE, при этом сочетание света, который излучили первый упомянутый твердотельный источник света и упомянутый люминофор или группа люминофоров при отсутствии других источников света, производит под-смесь света с координатами на диаграмме цветности 1931 CIE, которые попадают в первую область на этой диаграмме, охваченную первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым отрезками линии, первый из которых соединяет первую точку с координатами (0,32; 0,30) и вторую точку с координатами (0,315; 0,35), второй - вторую и третью точку с координатами (0,367; 0,4), третий - третью и четвертую точку с координатами (0,44; 0,43), четвертый - четвертую и пятую точку с координатами (0,41; 0,367), пятый - пятую и шестую точку с координатами (0,357; 0,33) и шестой - шестую и первую точку.The specified technical result in terms of the device is achieved by the fact that the lighting device, characterized in that it contains a first solid-state light source, a second solid-state light source, a third solid-state light source, a phosphor or a group of phosphors, at least one power line to which are electrically connected the first, second and third solid-state light sources, the first mentioned solid-state light source is configured to emit light with a dominant wavelength in the range from 430 nm d 480 nm, the second mentioned solid state light source is configured to emit light with a dominant wavelength in the range of 600 nm to 650 nm, the third said solid state light source is configured to emit light with a dominant wavelength in the range from 480 nm to 520 nm, and said phosphor or said group of phosphors, when excited, is configured to emit light with a dominant wavelength in the range from 530 to 585 nm, and when a power is supplied via said power line, a combination of light ory rejected, in the absence of other light sources of first, second and third mentioned solid state light sources and said phosphor or group of phosphors to form a mixture of light with the coordinate (x; y) points on the 1931 CIE chromaticity diagram located within 10 MacAdam ellipses of at least one point on the emission line of a completely black body on the 1931 CIE chromaticity diagram, with the combination of light emitted by the first solid-state light source mentioned and said phosphor or a group of phosphors in the absence of other light sources produces a sub-mixture of light with coordinates on the 1931 CIE color chart, which fall into the first region on this chart, covered by the first, second, third, fourth, fifth and sixth line segments, the first of which connects the first point with coordinates (0.32; 0.30) and the second point with coordinates (0.315; 0.35), the second - the second and third point with coordinates (0.367; 0.4), the third is the third and fourth point with coordinates (0.44; 0.43), the fourth is the fourth and fifth point with coordinates (0.41; 0.367), the fifth is the fifth and sixth point with coordinates (0.357; 0.33) and sixth - the sixth and first point.

При этом упомянутый первый твердотельный источник света выполнен в виде одного светодиода или более чем одного светодиода, упомянутый второй твердотельный источник света выполнен в виде одного светодиода или более чем одного светодиода, упомянутый третий твердотельный источник света выполнен в виде одного светодиода или более чем одного светодиода, а упомянутый первый люминофор или вся упомянутая первая группа люминофоров выполнены с возможностью излучения света под воздействием света от упомянутого первого твердотельного источника света при его включении.Moreover, said first solid-state light source is made in the form of one LED or more than one LED, said second solid-state light source is made in the form of one LED or more than one LED, said third solid-state light source is made in the form of one LED or more than one LED, and said first phosphor or all of said first group of phosphors is configured to emit light under the influence of light from said first solid state source and light when you turn it on.

Указанный технический результат в части способа достигается тем, что способ формирования смеси света, характеризующейся координатой точки на диаграмме цветности 1931 CIE, находящейся в пределах 10-ти эллипсов МакАдама от, по крайней мере, одной точки на линии излучения абсолютно черного тела на этой диаграмме, заключается в подаче питания одновременно первому твердотельному источнику света в виде, по крайней мере, одного светодиода для излучения света с доминантной длиной волны в диапазоне от 430 нм до 480 нм, второму твердотельному источнику света в виде, по крайней мере, одного светодиода для излучения света с доминантной длиной волны в диапазоне от 600 нм до 650 нм, третьему твердотельному источнику света в виде, по крайней мере, одного светодиода для излучения света с доминантной длиной волны в диапазоне от 480 нм до 520 нм, и возбуждении светом, излучаемым первым твердотельным источником света, по крайней мере, одного люминофора, с испусканием света с доминантной длиной волны в диапазоне от 530 до 585 нм для формирования вместе со светом излучения первого твердотельного источника света под-смеси света с координатами на диаграмме цветности 1931 CIE, которые попадают в первую область на этой диаграмме, охваченную первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым отрезками линии, первый из которых соединяет первую точку с координатами (0,32; 0,30) и вторую точку с координатами (0,315; 0,35), второй - вторую и третью точку с координатами (0,367; 0,4), третий - третью и четвертую точку с координатами (0,44; 0,43), четвертый - четвертую и пятую точку с координатами (0,41; 0,367), пятый - пятую и шестую точку с координатами (0,357; 0,33) и шестой - шестую и первую точку.The specified technical result in terms of the method is achieved by the fact that the method of forming a mixture of light, characterized by the coordinate of a point on the 1931 CIE color chart, located within 10 MacAdam ellipses from at least one point on the emission line of a completely black body in this diagram, consists in supplying power simultaneously to the first solid-state light source in the form of at least one LED for emitting light with a dominant wavelength in the range from 430 nm to 480 nm, to the second solid-state source with eta in the form of at least one LED for emitting light with a dominant wavelength in the range of 600 nm to 650 nm, to a third solid state light source in the form of at least one LED for emitting light with a dominant wavelength in the range of 480 nm to 520 nm, and excitation by light emitted by the first solid-state light source of at least one phosphor, with the emission of light with a dominant wavelength in the range from 530 to 585 nm to form together with the light the radiation of the first solid-state light source a sub-mixture of light with coordinates on the 1931 CIE color chart, which fall into the first region on this chart, covered by the first, second, third, fourth, fifth and sixth line segments, the first of which connects the first point with the coordinates (0.32; 0.30) and the second point with coordinates (0.315; 0.35), the second - the second and third point with coordinates (0.367; 0.4), the third - the third and fourth point with coordinates (0.44; 0.43) , the fourth is the fourth and fifth point with coordinates (0.41; 0.367), the fifth is the fifth and sixth point with coordinates (0.357; 0.33) and the sixth is the sixth and first point.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.These features are significant and are interconnected with the formation of a stable set of essential features sufficient to obtain the desired technical result.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.The present invention is illustrated by a specific example of execution, which, however, is not the only possible, but clearly demonstrates the possibility of achieving the desired technical result.

На фиг.1 - диаграмма цветности 1931 CIE;1 is a color chart 1931 CIE;

фиг.2 - диаграмма цветности 1976 CIE;FIG. 2 is a 1976 CIE color chart;

фиг.3 - спектр излучения типового «белого» светодиода типа ELSH фирмы EVERLIGHT, Тайвань;figure 3 - emission spectrum of a typical "white" LED type ELSH firm EVERLIGHT, Taiwan;

фиг.4 - таблица частичных индексов цветовоспроизведения для светодиода по фиг.3, ССТ=5600 К по паспорту, ССТ=5000 К по результатам измерений;figure 4 - table of partial indices of color reproduction for the LED in figure 3, CCT = 5600 K according to the passport, CCT = 5000 K according to the measurement results;

фиг.5 - таблица частичных индексов цветовоспроизведения для светодиода по фиг.3, ССТ=3300 К по паспорту, ССТ=3000 К по результатам измерений;figure 5 is a table of partial indices of color reproduction for the LED in figure 3, CCT = 3300 K according to the passport, CCT = 3000 K according to the measurement results;

фиг.6 - график распределения цветовых согласующих функций CMF;6 is a graph of the distribution of color matching functions CMF;

фиг.7 - спектр излучения образца TCS01;7 is a radiation spectrum of a sample TCS01;

фиг.8 - спектр излучения образца TCS02;Fig - radiation spectrum of the sample TCS02;

фиг.9 - спектр излучения образца TCS03;Fig.9 is the emission spectrum of the sample TCS03;

фиг.10 - спектр излучения образца TCS04;figure 10 - radiation spectrum of the sample TCS04;

фиг.11 - спектр излучения образца TCS05;11 - radiation spectrum of the sample TCS05;

фиг.12 - спектр излучения образца TCS06;Fig - radiation spectrum of the sample TCS06;

фиг.13 - спектр излучения образца TCS07;Fig - radiation spectrum of the sample TCS07;

фиг.14 - спектр излучения образца TCS08;Fig - radiation spectrum of the sample TCS08;

фиг.15 - спектр красного тестового цвета образца TCS08;Fig - spectrum of the red test color of the sample TCS08;

фиг.16 - спектр группы красных монохромных светодиодов со сдвинутыми (по спектру) длинами волн (с доминантами 615 нм и 635 нм);Fig. 16 is a spectrum of a group of red monochrome LEDs with shifted (in spectrum) wavelengths (with dominants 615 nm and 635 nm);

фиг.17 - спектральные данные красного светодиода по фиг.16 с доминантной длиной волны приблизительно 615 нм;Fig - spectral data of the red LED in Fig.16 with a dominant wavelength of approximately 615 nm;

фиг.18 - спектральные данные красного светодиода по фиг.16 с доминантной длиной волны приблизительно 635 нм;Fig. 18 is a spectral data of the red LED of Fig. 16 with a dominant wavelength of approximately 635 nm;

фиг.19 - спектр группы бирюзовых монохромных светодиодов со сдвинутыми (по спектру) длинами волн (с доминантами 480 нм и 512 нм);Fig.19 is a spectrum of a group of turquoise monochrome LEDs with shifted (in spectrum) wavelengths (with dominants of 480 nm and 512 nm);

фиг.20 - спектральные данные бирюзового светодиода по фиг.19 с доминантной длиной волны приблизительно 480 нм;Fig.20 is the spectral data of the turquoise LED of Fig.19 with a dominant wavelength of approximately 480 nm;

фиг.21 - спектральные данные бирюзового светодиода по фиг.19 с доминантной длиной волны приблизительно 512 нм;Fig.21 is the spectral data of the turquoise LED of Fig.19 with a dominant wavelength of approximately 512 nm;

фиг.22 - итоговый спектр в результате улучшения CRI «белого» светодиода;Fig - the final spectrum as a result of improving the CRI of the "white" LED;

фиг.23 - таблица частичных индексов CRI для светильника по фиг.22;Fig.23 is a table of partial CRI indices for the lamp of Fig.22;

фиг.24 - положение точки, обозначающей цвет светильника на диаграмме цветности, при добавлении красных светодиодов;Fig - position of a point indicating the color of the lamp on the color chart, when adding red LEDs;

фиг.25 - пример применения сине-зеленого (бирюзового) светодиода с доминантной длиной волны 510 нм для компенсации введения красных светодиодов;Fig - an example of the use of blue-green (turquoise) LEDs with a dominant wavelength of 510 nm to compensate for the introduction of red LEDs;

фиг.26 - пример структуры лампы с повышенным значением Ra(CRI);Fig. 26 is an example of a structure of a lamp with a high Ra value (CRI);

фиг.27 - показана необходимая область излучения на диаграмме цветности 1931 CIE «белых» светодиодов по структуре на фиг.26;Fig.27 shows the required radiation region in the 1931 CIE color diagram of the "white" LEDs according to the structure in Fig.26;

фиг.28 - спектр излучения лампы, полученный из условия выполнения всех требований, предъявляемых к светодиодам, при структуре лампы по фиг.26;Fig. 28 is a radiation spectrum of a lamp obtained from the condition for fulfilling all the requirements for LEDs when the structure of the lamp of Fig. 26;

фиг.29 - показан спектр «холодного» белого светодиода фирмы Everlight (5000 К);Fig.29 shows a spectrum of a "cold" white LED from Everlight (5000 K);

фиг.30 - показан спектр «теплого» белого светодиода фирмы Everlight (3000 К);Fig. 30 shows a spectrum of a “warm” white LED from Everlight (3000 K);

фиг.31 - показан спектр красного светодиода с доминантной длиной волны 619 нм (требуемый спектр);Fig. 31 shows a spectrum of a red LED with a dominant wavelength of 619 nm (desired spectrum);

фиг.32 - показан спектр бирюзового светодиода с доминантной длиной волны 497 нм (требуемый спектр);Fig. 32 shows a spectrum of a turquoise LED with a dominant wavelength of 497 nm (desired spectrum);

фиг.33 - суммарный спектр белого «теплого» и белого «холодного» СД;Fig - the total spectrum of white "warm" and white "cold" diabetes;

фиг.34 - спектр комбинации «белый «теплый» + белый «холодный» + много красного;Fig. 34 - spectrum of the combination "white" warm "+ white" cold "+ a lot of red;

фиг.35 - спектр комбинации «белый «теплый» + белый «холодный» + нормальный красный;Fig - spectrum of the combination of "white" warm "+ white" cold "+ normal red;

фиг.36 - положение на диаграмме цветности результирующей точки лампы без бирюзового СД;Fig - position on the color chart of the resulting point of the lamp without a turquoise LED;

фиг.37 - таблица частичных индексов CRI, все цвета вместе, включая бирюзовый;Fig. 37 is a table of partial CRI indices, all colors together, including turquoise;

фиг.38 - положение на диаграмме цветности результирующей точки лампы, все цвета вместе, включая бирюзовый;Fig. 38 is a position on a color chart of a resultant dot of a lamp, all colors together, including turquoise;

фиг.39 - показан спектр и параметры реального красного светодиода, примененного в экспериментальной лампе;Fig. 39 shows a spectrum and parameters of a real red LED used in an experimental lamp;

фиг.40 - показан спектр и параметры реального бирюзового светодиода фирмы Everlight, примененного в экспериментальной лампе;Fig - shows the spectrum and parameters of a real turquoise LED firm Everlight, used in an experimental lamp;

фиг.41 - график спектра излучения и таблица с характеристиками спектра полноцветной лампы с попаданием на локус абсолютно черного тела (ССТ=3800 К);Fig - graph of the radiation spectrum and a table with the characteristics of the spectrum of a full-color lamp with a black body at the locus (CCT = 3800 K);

фиг.42 - показан продольный разрез возможной лампы;Fig - shows a longitudinal section of a possible lamp;

фиг.43 - показан поперечный разрез устройства по линии А-А на фиг.42 и расположение светодиодов.Fig - shows a cross section of the device along the line aa in Fig and the location of the LEDs.

Согласно настоящему изобретению рассматривается устройство освещения, которое содержит первый твердотельный источник света, второй твердотельный источник света, третий твердотельный источник света, люминофор или группу люминофоров, по крайней мере, одну линию питания, к которой электрически присоединены первый, второй и третий твердотельные источники света, первый упомянутый твердотельный источник света выполнен с возможностью излучения света с доминантной длиной волны в диапазоне от 430 нм до 480 нм, второй упомянутый твердотельный источник света выполнен с возможностью излучения света с доминантной длиной волны в диапазоне от 600 нм до 650 нм, третий упомянутый твердотельный источник света выполнен с возможностью излучения света с доминантной длиной волны в диапазоне от 480 нм до 520 нм, а упомянутый люминофор или упомянутая группа люминофоров будучи возбужденными выполнены с возможностью испускания света с доминантной длиной волны в диапазоне от 530 до 585 нм, причем при подаче питания по указанной линии питания сочетание света, который излучили, в отсутствие других источников света, первый, второй и третий упомянутые твердотельные источники света и упомянутый люминофор или группа люминофоров, образует смесь света с координатой (х; y) точки на диаграмме цветности 1931 CIE, расположенной в пределах 10-ти эллипсов МакАдама от, по крайней мере, одной точки на линии излучения абсолютно черного тела на диаграмме цветности 1931 CIE, при этом сочетание света, который излучили первый упомянутый твердотельный источник света и упомянутый люминофор или группа люминофоров, при отсутствии других источников света производит под-смесь света с координатами на диаграмме цветности 1931 CIE, которые попадают в первую область на этой диаграмме, охваченную первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым отрезками линии, первый из которых соединяет первую точку с координатами (0,32; 0,30) и вторую точку с координатами (0,315; 0,35), второй - вторую и третью точку с координатами (0,367; 0,4), третий - третью и четвертую точку с координатами (0,44; 0,43), четвертый - четвертую и пятую точку с координатами (0,41; 0,367), пятый - пятую и шестую точку с координатами (0,357; 0,33) и шестой - шестую и первую точку.According to the present invention, there is considered a lighting device that comprises a first solid state light source, a second solid state light source, a third solid state light source, a phosphor or a group of phosphors, at least one power line to which the first, second and third solid state light sources are electrically connected, the first mentioned solid state light source is configured to emit light with a dominant wavelength in the range from 430 nm to 480 nm, the second mentioned solid state the light point is configured to emit light with a dominant wavelength in the range of 600 nm to 650 nm, the third solid state light source is configured to emit light with a dominant wavelength in the range of 480 nm to 520 nm, and said phosphor or said group of phosphors being excited, it is possible to emit light with a dominant wavelength in the range from 530 to 585 nm, and when applying power to the specified power line, the combination of light emitted in the absence of other sources of light, the first, second and third mentioned solid state light sources and said phosphor or group of phosphors, forms a mixture of light with the coordinate (x; y) points on the 1931 CIE chromaticity diagram located within 10 MacAdam ellipses of at least one point on the emission line of a completely black body on the 1931 CIE chromaticity diagram, with the combination of light emitted by the first solid-state light source mentioned and said phosphor or a group of phosphors, in the absence of other light sources, produces a sub-mixture of light with coordinates on the 1931 CIE color chart, which fall into the first region on this chart, covered by the first, second, third, fourth, fifth and sixth line segments, the first of which connects the first point with coordinates (0.32; 0.30) and the second point with coordinates (0.315; 0.35), the second - the second and third point with coordinates (0.367; 0.4), the third is the third and fourth point with coordinates (0.44; 0.43), the fourth is the fourth and fifth point with coordinates (0.41; 0.367), the fifth is the fifth and sixth point with coordinates (0.357; 0.33) and sixth - the sixth and first point.

Данное изобретение в части конструкции устройства освещения - лампы основывается на анализе расчета коэффициентов Ri (отдельных коэффициентов для каждого цвета, входящих в подсчет общего коэффициента CRI) для источников света.The present invention in terms of the design of the lighting device - the lamp is based on the analysis of the calculation of the Ri coefficients (individual coefficients for each color included in the calculation of the total CRI coefficient) for light sources.

Формулы для расчета индекса цветовоспроизведения взяты из CIE 13.3 - 1995 [CIE 13.3 - 1995. Рекомендации комиссии CIE от 1995 года]The formulas for calculating the color rendering index are taken from CIE 13.3 - 1995 [CIE 13.3 - 1995. CIE Commission recommendations from 1995]

Так, цветовой сдвиг для каждого образца в свете тестируемого источника света вычисляется по формуле [1]:So, the color shift for each sample in the light of the tested light source is calculated by the formula [1]:

ΔEi=((ΔU*i)2+(ΔV*i)2+(ΔW*i)2)1/2, где U*, V*, W* - это 1964 CIE универсальные цветовые координаты вычисляются по формулам:ΔEi = ((ΔU * i ) 2 + (ΔV * i ) 2 + (ΔW * i ) 2 ) 1/2 , where U * , V * , W * are 1964 CIE universal color coordinates are calculated by the formulas:

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
,
Figure 00000003
,

а знак Δ указывает на разницу цветовых координат образца i при освещении светом тестируемого k и образцового r источника из CIE 13.3 - 1995.and the Δ sign indicates the difference in the color coordinates of sample i when illuminated with light of test k and sample r source from CIE 13.3 - 1995.

Далее мы можем вычислить (для каждого образца) индекс сдвига Ri:Next, we can calculate (for each sample) the shear index Ri:

Ri=100-4.6ΔEiRi = 100-4.6ΔEi

И подсчитать суммарный индекс CRI:And calculate the total CRI index:

Figure 00000004
Figure 00000004

Где Ri - индексы передачи отдельных образцов цвета, выбранных из Манселловских образцов [Munsell color system.pdf, http://en.wikipedia.org/wiki/Munsell].Where Ri are the transmission indices of individual color samples selected from the Mansell samples [Munsell color system.pdf, http://en.wikipedia.org/wiki/Munsell].

Необходимо, чтобы точка, отображающая цвет лампы, находилась на линии абсолютно черного тела (Локусе Планка) (фиг.1). Обычно отклонение от линии абсолютно черного тела не должно превышать 0,01 по модулю.It is necessary that the point representing the color of the lamp be on the line of a completely black body (Locus Planck) (Fig. 1). Typically, the deviation from the line of a completely black body should not exceed 0.01 in absolute value.

Лампы, цвет которых находится вблизи линии абсолютно черного тела, можно классифицировать по так называемой коррелированной цветовой температуре (Correlated Color Temperature, CCT):Lamps whose color is close to the line of a black body can be classified by the so-called correlated color temperature (CCT):

Теплые лампы - CCT ниже 3300 КWarm lamps - CCT below 3300 K

Нейтральные лампы - CCT в диапазоне 3300-5300 КNeutral lamps - CCT in the range 3300-5300 K

Холодные лампы - CCT выше 5300 КCold lamps - CCT above 5300 K

Рассмотрим спектр излучения типового «белого» светодиода ELSH фирмы EVERLIGHT, Тайвань (фиг.3). Как видно из графика на фиг.3, обычно у так называемых «белых» светодиодов спектр состоит из достаточно значительного пика в части 450-470 нм (в этом - особенность конструкции белых СД, в которых люминофоры возбуждаются мощным монохромным светодиодом, как правило, - синим) и холмообразной части спектра, которую формируют собственно люминофоры. Для примера, рассмотрим таблицы частичных индексов цветовоспроизведения для двух светодиодов «белого» цвета типа ELSH фирмы EVERLIGHT, Тайвань (5600 К по паспорту и 5000 К по результатам измерений (фиг.4), ССТ=3300 К по паспорту и ССТ=3000 К по результатам измерений (фиг.5).Consider the emission spectrum of a typical "white" LED ELSH company EVERLIGHT, Taiwan (figure 3). As can be seen from the graph in Fig. 3, usually in the so-called “white” LEDs, the spectrum consists of a fairly significant peak in the 450-470 nm region (this is a feature of the design of white LEDs in which phosphors are excited by a powerful monochrome LED, as a rule, blue) and the hilly part of the spectrum, which is formed by the phosphors themselves. For example, consider tables of partial color reproduction indices for two “white” LEDs of the ELSH type by EVERLIGHT, Taiwan (5600 K according to the passport and 5000 K according to the measurement results (Fig. 4), CCT = 3300 K according to the passport and CCT = 3000 K by measurement results (figure 5).

Нас интересуют первые 8 индексов (R1…R8), остальные даны для справки и в расчете Ra не участвуют.We are interested in the first 8 indices (R 1 ... R 8 ), the rest are given for reference and are not involved in the calculation of R a .

Из изучения составляющих Ri интегрального коэффициента CRI(Ra) для «белого» светодиода становится очевидно, что наименьшее значение из всех обычно имеет коэффициент R8 (в том числе из-за особенностей распределения цветовых согласующих функций CMF [CIE_XYZ.pdf, http://en.wikipedia.org/wiki/CIE_XYZ]) (фиг.6). R8 - это индекс цветовоспроизведения сиреневого цвета. Такая ситуация возникает вследствие особенностей конструкции белых светодиодов. Обычно люминофоры, возбуждаемые синим светодиодом, имеют максимум в области 530-585 нм, и для правильной передачи красной части спектра не хватает мощности синего светодиода (или наличия дополнительного люминофора для «красной» области спектра). Также можно заметить, что невысокие значения имеют коэффициенты R4, R5. Это тоже является следствием особенностей конструкции «белых» светодиодов, а именно провалом в диаграмме спектральной плотности излучения между синим светом возбуждения и зелено-желтым «горбом реакции» люминофоров. Таким образом, для улучшения индекса цветовоспроизведения Ra необходимо сосредоточить внимание на коррекции именно этих трех коэффициентов.From the study of the components R i of the integral coefficient CRI (R a ) for the “white” LED, it becomes obvious that the coefficient R 8 usually has the least value (including due to the distribution of color matching functions CMF [CIE_XYZ.pdf, http: //en.wikipedia.org/wiki/CIE_XYZ]) (Fig.6). R 8 is a lilac color rendering index. This situation arises due to the design features of white LEDs. Usually, phosphors excited by a blue LED have a maximum in the region of 530-585 nm, and the blue LED power (or the presence of an additional phosphor for the “red” region of the spectrum) is not enough for the correct transfer of the red part of the spectrum. You can also notice that the coefficients R4, R5 have low values. This, too, is a consequence of the design features of the “white” LEDs, namely, a dip in the diagram of the spectral radiation density between the blue excitation light and the green-yellow “reaction hump” of the phosphors. Thus, in order to improve the color rendering index R a, it is necessary to focus on the correction of precisely these three coefficients.

Для получения высокого интегрального Ra (CRI) необходимо правильное воспроизведение цветов тестовых образцов «№4», «№5» и «№8». Спектры излучения для восьми образцов приведены на фиг.7-14. На фиг.15 показан отдельно спектр красного тестового цвета TCS08.To obtain a high integral R a (CRI), it is necessary to correctly reproduce the colors of test samples "No. 4", "No. 5" and "No. 8". The emission spectra for eight samples are shown in Fig.7-14. On Fig separately shows the spectrum of the red test color TCS08.

Внимательное изучение формул расчета коэффициентов CRI и цветовых согласующих функций (CMF) показывает, что для значительного повышения коэффициента R8 необходимо добавить в спектр «белого» светодиода существенный пик в районе 615-650 нм (в то время, как синий пик возбуждения люминофора «белого» СД хорошо попадает в «синий» пик спектра TCS08). Это можно сделать с помощью монохромного красного светодиода или группы красных светодиодов со сдвинутыми (по спектру) доминантными длинами волн, например стандартными 615 нм, 624 нм, 635 нм (фиг.16, 17, 18). Таким образом удастся существенно повысить значение коэффициента R8, как это показано на фиг.22 и 23. На фиг.18-20 показаны спектры и графики монохромных бирюзовых светодиодов со сдвинутыми распределенными (по спектру) доминантными длинами волн, например 480 нм и 512 нм. На фиг.22 и 23 показаны спектр и таблица частичных индексов, а также собственно индекс CRI полученного в результате улучшения «белого» светодиода.A careful study of the formulas for calculating the CRI coefficients and color matching functions (CMF) shows that to significantly increase the R 8 coefficient, it is necessary to add a significant peak in the range of 615-650 nm to the spectrum of the “white” LED (while the blue peak of the phosphor excitation is “white” »LED falls well in the blue peak of the TCS08 spectrum). This can be done using a monochrome red LED or a group of red LEDs with shifted (in spectrum) dominant wavelengths, for example, standard 615 nm, 624 nm, 635 nm (Fig. 16, 17, 18). Thus, it will be possible to significantly increase the value of the coefficient R 8 , as shown in Figs. 22 and 23. Figs. 18-20 show the spectra and graphs of monochrome turquoise LEDs with shifted dominant wavelengths distributed over the spectrum (for example, 480 nm and 512 nm). . On Fig and 23 shows the spectrum and the table of partial indices, as well as the actual CRI index obtained as a result of improving the "white" LED.

Однако добавление красных светодиодов в лампу приводит к тому, что цвет лампы меняется в сторону красного, и точка, обозначающая цвет лампы на диаграмме цветности, «съезжает» с линии абсолютно черного тела (фиг.24).However, adding red LEDs to the lamp causes the color of the lamp to change toward red, and the point indicating the color of the lamp in the color chart “moves out” from the line of the absolutely black body (Fig. 24).

Некоторые производители светодиодных ламп для компенсации этого эффекта применяют светодиоды с особенным типом люминофоров, которые имеют спектр вторичного излучения, сдвинутый в зелено-желтую часть цветовой диаграммы (например, фирма CREE, патент US №7213940). Однако такая компенсация неоптимальна, поскольку происходит увеличение неравномерности спектра в основной (для человеческого глаза) зоне излучения и, как результат, невозможность получения высокого коэффициента CRI. Также такие «скорректированные белые» ТИС (светодиоды) имеют применение только в лампах данной конструкции, тогда как было бы крайне желательно использовать стандартные «белые» ТИС (светодиоды), которые находятся в массовом производстве и, соответственно, имеют невысокую и к тому же постоянно уменьшающуюся стоимость. К тому же такая компенсация позволяет корректировать спектр только светодиодных ламп с достаточно низкой цветовой температурой (ССТ<=3700 К), в то время как, например, Европейский стандарт EN 12464-1 устанавливает [EN_12464-1_engl.pdf]: для медицинских учреждений использовать лампы с CRI>90 и ССТ>4000 К, для точных трудоемких работ использовать лампы с CRI>90 и ССТ>4000 К, для освещения художественных работ использовать лампы с CRI>90 и ССТ>4000 К.Some manufacturers of LED lamps to compensate for this effect use LEDs with a special type of phosphors, which have a secondary radiation spectrum shifted to the green-yellow part of the color chart (for example, CREE, US patent No. 7213940). However, such compensation is not optimal, since there is an increase in the unevenness of the spectrum in the main (for the human eye) radiation zone and, as a result, the impossibility of obtaining a high CRI coefficient. Also, such “corrected white” TIS (LEDs) are used only in lamps of this design, while it would be highly desirable to use standard “white” TIS (LEDs), which are in mass production and, accordingly, have a low and also constant decreasing cost. In addition, such compensation allows you to adjust the spectrum of only LED lamps with a sufficiently low color temperature (CCT <= 3700 K), while, for example, the European standard EN 12464-1 establishes [EN_12464-1_engl.pdf]: for medical institutions use lamps with CRI> 90 and CCT> 4000 K, for accurate labor-intensive work use lamps with CRI> 90 and CCT> 4000 K, to illuminate artwork use lamps with CRI> 90 and CCT> 4000 K.

В данном изобретении для компенсации эффекта «сползания» точки с линии абсолютно черного тела (фиг.24) предлагается применение противоположного (относительно "горба" люминофора) цвета, которым в данном случае является свет ТИС (светодиода) с доминантной длиной волны 480-520 нм.In this invention, to compensate for the effect of “sliding” the point from the line of a completely black body (Fig. 24), it is proposed to use the opposite (relative to the “hump” of the phosphor) color, which in this case is TIS (LED) light with a dominant wavelength of 480-520 nm .

Поскольку спектр излучения такого ТИС (светодиода) попадает в «провал» излучения обычного «белого» ТИС (светодиода), то происходит дополнительное выравнивание спектра излучения лампы, повышение значения индексов R4, R5 и, как результат, повышение интегрального коэффициента Ra (CRI).Since the radiation spectrum of such a TIS (LED) falls into the "dip" of the radiation of a conventional "white" TIS (LED), then the radiation spectrum of the lamp is further aligned, the indices R 4 , R 5 increase and, as a result, the integral coefficient Ra (CRI increases) )

К этому решению можно подойти и с другой стороны. Из рассмотрения формы спектра образцов TCS04, TCS05 (фиг.10 и 11) также очевидно, что добавление света с доминантной длиной волны 480-520 нм положительно влияет на значение коэффициентов R4, R5, значение которых обычно остается невысоким при использовании иных методов компенсации спектра светодиодной лампы.This decision can be approached on the other hand. From considering the shape of the spectrum of samples TCS04, TCS05 (Figs. 10 and 11), it is also obvious that the addition of light with a dominant wavelength of 480-520 nm positively affects the value of the coefficients R 4 , R 5 , the value of which usually remains low when using other compensation methods LED spectrum lamp.

На фиг.25 приведен пример применения сине-зеленого (бирюзового) светодиода с доминантной длиной волны 510 нм для компенсации введения красных светодиодов (см. также фиг.19-21 для возможных вариантов спектра излучения бирюзовых СД). Как видно из фиг.25, Ra (CRI) такой лампы достигает значения 96.On Fig shows an example of the use of blue-green (turquoise) LEDs with a dominant wavelength of 510 nm to compensate for the introduction of red LEDs (see also Fig.19-21 for possible options for the emission spectrum of turquoise LEDs). As can be seen from Fig.25, R a (CRI) of such a lamp reaches a value of 96.

Дальнейшим развитием этого направления может стать применение нескольких видов ТИС (светодиодов) синего и сине-зеленого (бирюзового) цвета со сдвинутыми длинами волн излучения с целью заполнения провала спектральной характеристики «белого» ТИС (светодиода) в диапазоне длин волн 450-480 нм.A further development of this direction may be the use of several types of TIS (LEDs) of blue and blue-green (turquoise) color with shifted wavelengths of radiation in order to fill the dip of the spectral characteristic of the "white" TIS (LED) in the wavelength range of 450-480 nm.

Применение такого рода компенсации спектра белых светодиодов открывает возможность создавать несложные, недорогие, высокоэффективные светодиодные лампы (лампы на ТИС) с высоким значением Ra (CRI) и с нужной цветовой температурой (3000-5000 К). Для этого при производстве ламп достаточно менять соотношение количества «теплых» и «холодных» белых светодиодов в группе белых светодиодов.The use of this kind of compensation for the spectrum of white LEDs opens up the possibility of creating simple, inexpensive, high-performance LED lamps (TIS lamps) with a high R a (CRI) and with the desired color temperature (3000-5000 K). To do this, in the manufacture of lamps it is enough to change the ratio of the number of “warm” and “cold” white LEDs in the group of white LEDs.

Выбор ССТ-температуры лампы зависит от психологии человека и эстетики освещаемых предметов. Такой выбор будет зависеть от уровня освещенности, наличия и вида цветов в комнате, цвета мебели и окружающих предметов, а также климата места и области применения лампы. В теплом климате обычно предпочтительнее лампы с нейтральным или «холодным» свечением, в то время как в холодном климате - «теплые» лампы.The choice of the CCT temperature of the lamp depends on the psychology of the person and the aesthetics of the illuminated objects. Such a choice will depend on the level of illumination, the presence and type of colors in the room, the colors of the furniture and surrounding objects, as well as the climate of the place and scope of the lamp. In a warm climate, lamps with a neutral or “cold” glow are usually preferable, while in a cold climate - “warm” lamps.

На фиг.26 представлена возможная структура лампы с повышенным значением Ra(CRI). В структуру входят источник питания переменного тока 1, через блок корректора мощности 2 связанный с (квази)резонансным конвертором 3, подающим питание на линию (шину) питания 4, к которой подключены четыре стабилизатора тока 5, один из которых подает питание на группу «холодных» белых ТИС 6, второй - на группу «теплых» белых ТИС 7, третий - на группу ТИС (светодиодов) 8 с доминантой излучения света в диапазоне 600-650 нм, а четвертый - на группу ТИС (светодиодов) 9 с доминантой излучения света в диапазоне 480-520 нм. Регулируя ток через группы ТИС (светодиодов), можно корректировать положения точки излучения светодиодной лампы на цветовой диаграмме.On Fig presents a possible structure of the lamp with a high value of Ra (CRI). The structure includes an AC power source 1, through a power corrector block 2 connected to a (quasi) resonant converter 3, supplying power to a power line (bus) 4, to which four current stabilizers 5 are connected, one of which supplies power to the cold "White TIS 6, the second - on the group of" warm "white TIS 7, the third - on the group of TIS (LEDs) 8 with the dominant light emission in the range of 600-650 nm, and the fourth - on the group of TIS (LEDs) 9 with the dominant light emission in the range of 480-520 nm. By adjusting the current through the groups TIS (LEDs), you can adjust the position of the emitting point of the LED lamp in the color chart.

В собранной автором для подтверждения этого решения СД-лампе были применены следующие СД:In the LED lamp collected by the author to confirm this decision, the following LEDs were used:

Группа «холодных» белых ТИС - 6 штук EVERLIGHT EHP-AX08EL/GT01H-P01/5063/Y/K42;Group of “cold” white TIS - 6 pieces EVERLIGHT EHP-AX08EL / GT01H-P01 / 5063 / Y / K42;

Группа «теплых» белых ТИС - 6 штук EVERLIGHT EHP-AX08EL-LM01H-P01-3238-Y-K31.A group of “warm” white TIS - 6 pieces EVERLIGHT EHP-AX08EL-LM01H-P01-3238-Y-K31.

Меняя токи в цепях соответствующих СД, можно эффективно «перемещаться» по диаграмме цветности 1931 CIE, компенсируя разброс параметров разных экземпляров светодиодов, а также эффект их старения и эффект неравномерного снижения яркости различных светодиодов при нагреве. Так, известно, что красные СД теряют яркость при увеличении температуры. Значит, применив в схеме лампы датчик температуры, можно устранить этот эффект. Также можно оснастить лампу датчиком или датчиками светового потока разных групп светодиодов. Это позволит управлять положением точки на диаграмме 1931 CIE напрямую и позволит сохранить правильное положение этой точки в течение всего срока службы лампы.By changing the currents in the circuits of the corresponding LEDs, you can effectively "move" along the 1931 CIE color chart, compensating for the variation in the parameters of different LED instances, as well as the effect of their aging and the effect of uneven decrease in the brightness of various LEDs during heating. So, it is known that red LEDs lose brightness with increasing temperature. So, using a temperature sensor in the lamp circuit, this effect can be eliminated. You can also equip the lamp with a sensor or light flux sensors of different groups of LEDs. This will allow you to directly control the position of the point in the 1931 CIE diagram and allow you to maintain the correct position of this point throughout the life of the lamp.

Были проведены исследования, в рамках которых установлены требования к комплектующим элементам ламы. Требования к группам белых ТИС (светодиодов): их излучение должно лежать в зоне, очерченной черным многоугольником, как это показано на фиг.27. Данная зона представляет собой область белых «холодных» светодиодов, очерченную границей точек 1-2-3-6, и область белых «теплых» светодиодов, очерченную границей 3-4-5-6, при следующих координатах этих точек (3250 К - 6300 К):Studies have been conducted, within the framework of which the requirements for the components of the llama have been established. Requirements for groups of white TIS (LEDs): their radiation should lie in the zone outlined by a black polygon, as shown in Fig.27. This zone is the region of white “cold” LEDs, outlined by the border of points 1-2-3-6, and the region of white “warm” LEDs, outlined by the border of 3-4-5-6, with the following coordinates of these points (3250 K - 6300 TO):

1) (0,32 0,30);1) (0.32 0.30);

2) (0,315 0,35);2) (0.315 0.35);

3) (0,367 0,4);3) (0.367 0.4);

4) (0,44 0,43);4) (0.44 0.43);

5) (0,41 0,367);5) (0.41 0.367);

6) (0,357 0,33).6) (0.357 0.33).

На основании этих требований были теоретически определены графики спектров и параметры СД, при которых станет возможным получение сочетания света с точкой на локусе абсолютно черного тела (3800 К). Эти условия представлены на фиг.28-38.Based on these requirements, the spectral graphs and LED parameters were theoretically determined, at which it would be possible to obtain a combination of light with a point at the locus of an absolutely black body (3800 K). These conditions are presented in FIGS. 28-38.

На фиг.28 показан спектр излучения лампы, полученный из условия выполнения всех требований, предъявляемых к светодиодам согласно настоящему изобретению, и результаты CRI для нее. На фиг.29 показан спектр «холодного» белого светодиода фирмы Everlight (5000 K), на фиг.30 показан спектр «теплого» белого светодиода фирмы Everlight (3000 К), на фиг.31 показан спектр красного светодиода с доминантной длиной волны 619 нм (требуемый спектр), на фиг.32 показан спектр бирюзового светодиода с доминантной длиной волны 497 нм (требуемый спектр), на фиг.33 - суммарный спектр белого «теплого» и белого «холодного» СД, на фиг.34 - спектр комбинации «белый «теплый» + белый «холодный» + много красного (как результат видим высокий CRI), на фиг.35 - спектр комбинации «белый «теплый» + белый «холодный» + нормальный красный (CRI - ниже, чем в предыдущем случае по фиг.34), на фиг.36 - положение на диаграмме цветности результирующей точки лампы без бирюзового СД, на фиг.37 - таблица частичных индексов CRI, все цвета вместе, включая бирюзовый, на фиг.38 - положение на диаграмме цветности результирующей точки лампы, цвета вместе, включая бирюзовый СД (цвет лампы отображен точкой на локусе абсолютно черного тела (ССТ=3800 К).On Fig shows the emission spectrum of the lamp obtained from the conditions for fulfilling all the requirements for LEDs according to the present invention, and the results of CRI for it. In Fig.29 shows the spectrum of a "cold" white LED from Everlight (5000 K), Fig.30 shows a spectrum of a "warm" white LED from Everlight (3000 K), Fig.31 shows a spectrum of a red LED with a dominant wavelength of 619 nm (required spectrum), Fig. 32 shows a spectrum of a turquoise LED with a dominant wavelength of 497 nm (required spectrum), Fig. 33 shows the total spectrum of white "warm" and white "cold" LEDs, and Fig. 34 shows a spectrum of the combination " white “warm” + white “cold” + a lot of red (as a result, we see a high CRI), Fig. 35 shows the spectrum of the combination warm “warm” + white “cold” + normal red (CRI is lower than in the previous case in Fig. 34), in Fig. 36 is the position on the color chart of the resulting dot of the lamp without turquoise LED, in Fig. 37 is a partial table CRI indices, all colors together, including turquoise, in Fig. 38 - position on the color chart of the resulting dot of the lamp, colors together, including turquoise LED (the color of the lamp is displayed by a dot on the locus of a completely black body (CCT = 3800 K).

Результаты применения реально существующих СД показаны на фиг.39-41, где на фиг.39 показан спектр и параметры реального красного светодиода, примененного в экспериментальной лампе, на фиг.40 показан спектр и параметры реального бирюзового светодиода фирмы Everlight, примененного в экспериментальной лампе, а на фиг.41 - график спектра излучения и таблица с характеристиками спектра полноцветной лампы с попаданием на локус абсолютно черного тела (3800 К).The results of using real-life LEDs are shown in Figs. 39-41, where Fig. 39 shows the spectrum and parameters of a real red LED used in an experimental lamp, Fig. 40 shows the spectrum and parameters of a real turquoise LED from Everlight, used in an experimental lamp, and Fig. 41 is a graph of the radiation spectrum and a table with the characteristics of the spectrum of a full-color lamp with a black body (3800 K) entering the locus.

На фиг.42 показан продольный разрез лампы возможной лампы, а на фиг.43 показан поперечный разрез устройства по линии А-А и расположение светодиодов. Светодиоды 6, 7, 8, 9 (в их число входят белые светодиоды, красные светодиоды, бирюзовые светодиоды) расположены на плате 10, имеющей токопроводящие дорожки 11, изолированные от основания платы. Выделяемое светодиодами тепло передается металлическим основанием платы на корпус 12 устройства, имеющий теплоотводящие ребра 13. Свет, излучаемый светодиодами, отражается отражателями 14 и 15 и проходит через рассеиватель 16.On Fig shows a longitudinal section of the lamp of a possible lamp, and on Fig shows a cross section of the device along the line aa and the location of the LEDs. LEDs 6, 7, 8, 9 (these include white LEDs, red LEDs, turquoise LEDs) are located on the board 10, which has conductive tracks 11, isolated from the base of the board. The heat generated by the LEDs is transferred by the metal base of the board to the device housing 12 having heat-removing ribs 13. The light emitted by the LEDs is reflected by the reflectors 14 and 15 and passes through the diffuser 16.

ТИС с доминантной длиной волны в диапазоне от 430 нм до 480 нм света может быть выполнен в виде одного светодиода или более одного светодиода (группа светодиодов), ТИС с доминантной длиной волны в диапазоне от 600 нм до 650 нм может быть выполнен в виде одного светодиода или более одного светодиода (группа светодиодов), ТИС с доминантной длиной волны в диапазоне 480 нм до 520 нм может быть выполнен в виде одного светодиода или более одного светодиода (группа светодиодов). Люминофор или группа люминофоров выполняется с возможностью излучения света под воздействием света от упомянутого первого твердотельного источника света при включении последнего. ТИС с доминантной длиной волны в диапазоне от 430 нм до 480 нм света в виде светодиода размещается в корпусе, в котором также размещается люминофор, или каждый светодиод упомянутой первой группы ТИС размещается в отдельном корпусе, в каждом из которых также размещено по одному люминофору из группы люминофоров. Смесь цветов, сформированная ТИС с доминантной длиной волны в диапазоне от 430 нм до 480 нм и люминофором или группой люминофоров, дает свет с коэффициентом CRI более 80 при эффективности, по крайней мере, 50 люмен на ватт.TIS with a dominant wavelength in the range from 430 nm to 480 nm of light can be made in the form of one LED or more than one LED (group of LEDs), TIS with a dominant wavelength in the range from 600 nm to 650 nm can be made in the form of one LED or more than one LED (group of LEDs), TIS with a dominant wavelength in the range of 480 nm to 520 nm can be made in the form of one LED or more than one LED (group of LEDs). A phosphor or group of phosphors is configured to emit light under the influence of light from said first solid state light source when the latter is turned on. TIS with a dominant wavelength in the range from 430 nm to 480 nm of light in the form of an LED is placed in a housing that also contains a phosphor, or each LED of the first group mentioned is located in a separate housing, each of which also contains one phosphor from the group phosphors. A color mixture formed by a TIS with a dominant wavelength in the range of 430 nm to 480 nm and a phosphor or group of phosphors gives light with a CRI of more than 80 at an efficiency of at least 50 lumens per watt.

Устройство освещения снабжается, по крайней мере, одним электронным ключом, электрически присоединенным к упомянутой первой линии питания для выборочного включения и выключения тока в первой линии питания. По крайней мере, один ТИС может быть выполнен в виде, по крайней мере, двух параллельных цепочек светодиодов, включенных последовательно с первой линией питания. При этом устройство освещения будет содержать, по крайней мере, один регулятор тока, напрямую или через ключ электрически соединенный с первой или второй из указанных параллельных цепочек светодиодов для регулирования тока через указанную первую или вторую цепочку светодиодов. Этот регулятор тока выполняется с функцией автоматического управления для получения указанной смеси света разных цветов внутри 10-ти эллипсов МакАдама от, по крайней мере, одной точки на линии излучения абсолютно черного тела на диаграмме цветности 1931 CIE.The lighting device is provided with at least one electronic key electrically connected to said first power line for selectively turning on and off the current in the first power line. At least one TIS can be made in the form of at least two parallel chains of LEDs connected in series with the first power line. In this case, the lighting device will contain at least one current regulator, directly or through a key, electrically connected to the first or second of these parallel chains of LEDs to control the current through the specified first or second chain of LEDs. This current regulator is performed with an automatic control function to obtain the specified mixture of light of different colors inside 10 MacAdam ellipses from at least one point on the emission line of a completely black body in the 1931 CIE color chart.

Формирование смеси света в этом устройстве освещения - лампе, характеризующейся координатой точки на диаграмме цветности 1931 CIE, находящейся в пределах 10-ти эллипсов МакАдама от, по крайней мере, одной точки на линии излучения абсолютно черного тела на этой диаграмме, осуществляется за счет:The formation of a mixture of light in this lighting device - a lamp, characterized by the coordinate of a point on the 1931 CIE color chart, located within 10 MacAdam ellipses from at least one point on the emission line of a completely black body in this diagram, is carried out by:

- подачи питания одновременно первому твердотельному источнику света в виде, по крайней мере, одного светодиода для излучения света с доминантной длиной волны в диапазоне от 430 нм до 480 нм, второму твердотельному источнику света в виде, по крайней мере, одного светодиода для излучения света с доминантной длиной волны в диапазоне от 600 нм до 650 нм, третьему твердотельному источнику света в виде, по крайней мере, одного светодиода для излучения света с доминантной длиной волны в диапазоне от 480 нм до 520 нм и возбуждения по крайней мере одного люминофора с испусканием света с доминантной длиной волны в диапазоне от 530 до 585 нм от света, излучаемого первым твердотельным источником света;- power supply simultaneously to the first solid-state light source in the form of at least one LED for emitting light with a dominant wavelength in the range from 430 nm to 480 nm, the second solid-state light source in the form of at least one LED for emitting light with dominant wavelength in the range from 600 nm to 650 nm, to the third solid-state light source in the form of at least one LED for emitting light with a dominant wavelength in the range from 480 nm to 520 nm and excitation of at least one lumine Ofori with the emission of light with a dominant wavelength in the range from 530 to 585 nm from the light emitted from the first solid-state light source;

- формирования светом, излучаемым, по крайней мере, одним люминофором, вместе со светом излучения первого твердотельного источника света под-смеси света с координатами на диаграмме цветности 1931 CIE, которые попадают в первую область на этой диаграмме, охваченную первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым отрезками линии, первый из которых соединяет первую точку с координатами (0,32; 0,30) и вторую точку с координатами (0,315; 0,35), второй - вторую и третью точку с координатами (0,367; 0,4), третий - третью и четвертую точку с координатами (0,44; 0,43), четвертый - четвертую и пятую точку с координатами (0,41; 0,367), пятый - пятую и шестую точку с координатами (0,357; 0,33) и шестой - шестую и первую точку;- the formation by the light emitted by at least one phosphor, together with the light from the first solid-state light source, of a sub-mixture of light with coordinates on the 1931 CIE color chart, which fall into the first region on this diagram, covered by the first, second, third, fourth , fifth and sixth line segments, the first of which connects the first point with coordinates (0.32; 0.30) and the second point with coordinates (0.315; 0.35), the second - the second and third point with coordinates (0.367; 0, 4), the third - the third and fourth point with coordinates (0.44; 0.43), four fifth - the fourth and the fifth point with the coordinates (0.41; 0.367), the fifth - the fifth and sixth point with coordinates (0.357; 0.33) and sixth - a sixth and the first point;

- регулирования положения точки на линии абсолютно черного тела на этой диаграмме: увеличиваем количество «холодных» и уменьшаем количество «теплых» светодиодов или увеличиваем количество «теплых» и уменьшаем количество «холодных» светодиодов с последующим добавлением красного света и бирюзового света для вывода цвета на локус абсолютно черного тела.- adjusting the position of a point on the line of a completely black body in this diagram: increase the number of “cold” and reduce the number of “warm” LEDs or increase the number of “warm” and reduce the number of “cold” LEDs, followed by the addition of red light and turquoise light to display the color on the locus of an absolutely black body.

Для навигации в сторону увеличения цветовой температуры (в сторону холодного цвета) увеличиваем количество «холодных» и уменьшаем количество «теплых» светодиодов (1,35 Р «холодных» и 0,65 Р «теплых»). Затем добавляем красный свет для увеличения CRI и бирюзовый для вывода цвета на локус. В результате точка цвета лампы сдвигается на 400 К (10%) в «холодную» сторону по линии абсолютно черного тела. Т=4400 К.To navigate in the direction of increasing the color temperature (in the direction of cold color), increase the number of “cold” and reduce the number of “warm” LEDs (1.35 R “cold” and 0.65 R “warm”). Then we add red light to increase CRI and turquoise to display the color at the locus. As a result, the color point of the lamp shifts by 400 K (10%) to the “cold” side along the line of a completely black body. T = 4400 K.

Для навигации в сторону уменьшения цветовой температуры (в сторону теплого цвета) увеличиваем количество теплых и уменьшаем количество «холодных» светодиодов (1,5 Р «теплых» и 0,7 Р «холодных»). Затем добавляем красный свет для увеличения CRI и бирюзовый для вывода цвета на локус. В результате точка цвета лампы сдвигается на 400 К (10%) в «теплую» сторону Т=3600 К.To navigate in the direction of decreasing color temperature (in the direction of warm color), increase the number of warm and reduce the number of “cold” LEDs (1.5 R “warm” and 0.7 R “cold”). Then we add red light to increase CRI and turquoise to display the color at the locus. As a result, the color point of the lamp shifts by 400 K (10%) to the “warm” side T = 3600 K.

Claims (11)

1. Устройство освещения, характеризующееся тем, что содержит первый твердотельный источник света, второй твердотельный источник света, третий твердотельный источник света, люминофор или группу люминофоров, по крайней мере, одну линию питания, к которой электрически присоединены первый, второй и третий твердотельные источники света, первый упомянутый твердотельный источник света выполнен с возможностью излучения света с доминантной длиной волны в диапазоне от 430 нм до 480 нм, второй упомянутый твердотельный источник света выполнен с возможностью излучения света с доминантной длиной волны в диапазоне от 600 нм до 650 нм, третий упомянутый твердотельный источник света выполнен с возможностью излучения света с доминантной длиной волны в диапазоне от 480 нм до 520 нм, а упомянутый люминофор или упомянутая группа люминофоров, будучи возбужденными, выполнены с возможностью испускания света с доминантной длиной волны в диапазоне от 530 нм до 585 нм, причем при подаче питания по указанной линии питания сочетание света, который излучили, в отсутствие других источников света, первый, второй и третий упомянутые твердотельные источники света и упомянутый люминофор или группа люминофоров, образует смесь света с координатой (х; y) точки на диаграмме цветности 1931 CIE, расположенной в пределах 10 эллипсов МакАдама от, по крайней мере, одной точки на линии излучения абсолютно черного тела на диаграмме цветности 1931 CIE, при этом сочетание света, который излучили первый упомянутый твердотельный источник света и упомянутый люминофор или группа люминофоров, при отсутствии других источников света, производит под-смесь света с координатами на диаграмме цветности 1931 CIE, которые попадают в первую область на этой диаграмме, охваченную первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым отрезками линии, первый из которых соединяет первую точку с координатами (0,32; 0,30) и вторую точку с координатами (0,315; 0,35), второй - вторую и третью точку с координатами (0,367; 0,4), третий - третью и четвертую точку с координатами (0,44; 0,43), четвертый - четвертую и пятую точку с координатами (0,41; 0,367), пятый - пятую и шестую точку с координатами (0,357; 0,33), и шестой - шестую и первую точку.1. Lighting device, characterized in that it contains a first solid-state light source, a second solid-state light source, a third solid-state light source, a phosphor or a group of phosphors, at least one power line to which the first, second and third solid-state light sources are electrically connected , the first said solid state light source is configured to emit light with a dominant wavelength in the range from 430 nm to 480 nm, the second said solid state light source is configured to the light emission with a dominant wavelength in the range from 600 nm to 650 nm, the third solid-state light source is configured to emit light with a dominant wavelength in the range from 480 nm to 520 nm, and said phosphor or said group of phosphors, when excited, made with the possibility of emitting light with a dominant wavelength in the range from 530 nm to 585 nm, and when applying power to the specified power line, the combination of light that was emitted, in the absence of other light sources, the first, second said third solid-state light sources and said phosphor or group of phosphors, the light forms a mixture with the coordinate (x; y) points on the 1931 CIE color chart located within 10 MacAdam ellipses of at least one point on the black body emission line on the 1931 CIE color chart, with the combination of light emitted by the first solid state light source and said phosphor or a group of phosphors, in the absence of other light sources, produces a sub-mixture of light with coordinates on the 1931 CIE color chart, which fall into the first region on this chart, covered by the first, second, third, fourth, fifth and by straight line segments, the first of which connects the first point with coordinates (0.32; 0.30) and the second point with coordinates (0.315; 0.35), the second - the second and third points with coordinates (0.367; 0.4), the third is the third and fourth point with coordinates (0.44; 0.43), the fourth is the fourth and fifth point with coordinates (0.41; 0.367), the fifth is the fifth and sixth point with coordinates (0.357; 0.33), and the sixth - the sixth and first point. 2. Устройство освещения по п.1, отличающееся тем, что упомянутый первый твердотельный источник света выполнен в виде одного светодиода или более одного светодиода, упомянутый второй твердотельный источник света выполнен в виде одного светодиода или более одного светодиода, упомянутый третий твердотельный источник света выполнен в виде одного светодиода или более одного светодиода.2. The lighting device according to claim 1, characterized in that said first solid-state light source is made in the form of one LED or more than one LED, said second solid-state light source is made in the form of one LED or more than one LED, said third solid-state light source is made in as one LED or more than one LED. 3. Устройство освещения по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено, по крайней мере, одним электронным ключом, электрически присоединенным к упомянутой первой линии питания для выборочного включения и выключения тока в упомянутой первой линии питания.3. The lighting device according to claim 1, characterized in that it is provided with at least one electronic key electrically connected to said first power line for selectively turning on and off the current in said first power line. 4. Устройство освещения по п.1, отличающееся тем, что упомянутый первый люминофор или вся упомянутая группа люминофоров выполнена с возможностью излучения света под воздействием света от упомянутого первого твердотельного источника света, при включении последнего.4. The lighting device according to claim 1, characterized in that said first phosphor or the entire group of phosphors is configured to emit light under the influence of light from said first solid-state light source when the latter is turned on. 5. Устройство освещения по п.1, отличающееся тем, что упомянутый первый твердотельный источник света в виде светодиода размещен в корпусе, в котором также размещен упомянутый первый люминофор, или каждый светодиод упомянутого твердотельного источника света размещен в отдельном корпусе, в каждом из которых также размещено по одному люминофору из упомянутой группы люминофоров.5. The lighting device according to claim 1, characterized in that said first solid-state light source in the form of an LED is placed in a housing in which said first phosphor is also placed, or each LED of said solid-state light source is placed in a separate housing, each of which also one phosphor from the said group of phosphors is placed. 6. Устройство освещения по п.1, отличающееся тем, что упомянутая смесь цветов, сформированная светом твердотельных источников света и люминофора или группы люминофоров, излучает свет с коэффициентом CRI более 80.6. The lighting device according to claim 1, characterized in that said color mixture formed by the light of solid-state light sources and a phosphor or group of phosphors emits light with a CRI coefficient of more than 80. 7. Устройство освещения по п.1, отличающееся тем, что оно имеет эффективность, по крайней мере, 50 Люмен на Ватт.7. The lighting device according to claim 1, characterized in that it has an efficiency of at least 50 Lumens per watt. 8. Устройство освещения по п.1, отличающееся тем, что, по крайней мере, один твердотельный источник света выполнен в виде, по крайней мере, двух параллельных цепочек светодиодов, включенных последовательно с указанной первой линией питания.8. The lighting device according to claim 1, characterized in that at least one solid-state light source is made in the form of at least two parallel chains of LEDs connected in series with said first power line. 9. Устройство освещения по п.8, отличающееся тем, что оно содержит, по крайней мере, один регулятор тока, напрямую или через ключ электрически соединенный с первой или второй из указанных параллельных цепочек светодиодов для регулирования тока через указанную первую или вторую цепочку светодиодов.9. The lighting device according to claim 8, characterized in that it contains at least one current regulator, directly or via a key, electrically connected to the first or second of these parallel chains of LEDs to control the current through the specified first or second chain of LEDs. 10. Устройство освещения по п.9, отличающееся тем, что указанный регулятор тока выполнен с функцией автоматического управления для получения указанной смеси света разных цветов внутри 10 эллипсов МакАдама от, по крайней мере, одной точки на линии излучения абсолютно черного тела на диаграмме цветности 1931 CIE.10. The lighting device according to claim 9, characterized in that said current regulator is provided with an automatic control function for producing said mixture of light of different colors inside 10 MacAdam ellipses from at least one point on the emission line of a completely black body in a color chart 1931 CIE. 11. Способ формирования смеси света, характеризующейся координатой на диаграмме цветности 1931 CIE точки, находящейся в пределах 10 эллипсов МакАдама от, по крайней мере, одной точки на линии излучения абсолютно черного тела на этой диаграмме, заключающийся в подаче питания одновременно первому твердотельному источнику света в виде, по крайней мере, одного светодиода для излучения света с доминантной длиной волны в диапазоне от 430 нм до 480 нм, второму твердотельному источнику света в виде, по крайней мере, одного светодиода для излучения света с доминантной длиной волны в диапазоне от 600 нм до 650 нм, третьему твердотельному источнику света в виде, по крайней мере, одного светодиода для излучения света с доминантной длиной волны в диапазоне от 480 нм до 520 нм, и возбуждении, по крайней мере, одного люминофора с испусканием света с доминантной длиной волны в диапазоне от 530 нм до 585 нм от света, излучаемого первым твердотельным источником света, для формирования светом, излучаемым люминофором, вместе со светом излучения первого твердотельного источника света под-смеси света с координатами на диаграмме цветности 1931 CIE, которые попадают в первую область на этой диаграмме, охваченную первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым отрезками линии, первый из которых соединяет первую точку с координатами (0,32; 0,30) и вторую точку с координатами (0,315; 0,35), второй - вторую и третью точку с координатами (0,367; 0,4), третий - третью и четвертую точку с координатами (0,44; 0,43), четвертый - четвертую и пятую точку с координатами (0,41; 0,367), пятый - пятую и шестую точку с координатами (0,357; 0,33), и шестой - шестую и первую точку, а положение точки на линии абсолютно черного тела на этой диаграмме определяется соотношением количества «холодных» и «теплых» белых светодиодов: увеличиваем количество «холодных» и уменьшаем количество «теплых» светодиодов или увеличиваем количество теплых и уменьшаем количество «холодных» светодиодов с последующим добавлением красного света и бирюзового света для вывода цвета на локус абсолютно черного тела. 11. The method of forming a mixture of light, characterized by a coordinate on the 1931 CIE color diagram of a point located within 10 MacAdam ellipses from at least one point on the emission line of a completely black body in this diagram, which consists in supplying power to the first solid-state light source simultaneously at least one LED for emitting light with a dominant wavelength in the range from 430 nm to 480 nm, a second solid-state light source in the form of at least one LED for emitting light with a dominant wavelength in the range from 600 nm to 650 nm, to a third solid state light source in the form of at least one LED for emitting light with a dominant wavelength in the range from 480 nm to 520 nm, and excitation of at least one phosphor emitting light with a dominant wavelength in the range of 530 nm to 585 nm from the light emitted by the first solid-state light source to form light emitted by the phosphor, together with the light of the first solid-state light source, a sub-mixture of light with coordinates 1931 chromaticity diagram in CIE, which fall into the first region in the diagram enclosed by the first, second, third, fourth, fifth and sixth line segments, the first of which connects the first point with the coordinates (0.32; 0.30) and the second point with coordinates (0.315; 0.35), the second - the second and third point with coordinates (0.367; 0.4), the third - the third and fourth point with coordinates (0.44; 0.43) , the fourth is the fourth and fifth point with coordinates (0.41; 0.367), the fifth is the fifth and sixth point with coordinates (0.357; 0.33), and the sixth is the sixth and first point, and the position of the point on the black line is this diagram is determined by the ratio of the number of “cold” and “warm” white LEDs: increase the number of “cold” and decrease the number of “warm” LEDs or increase the number of TVO warm and reduce the amount of "cold" LED followed by the addition of red light and cyan light to display color on the locus of blackbody.
RU2010140681/07A 2010-10-05 2010-10-05 Lighting device and method to generate light mixture with this device RU2476765C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010140681/07A RU2476765C2 (en) 2010-10-05 2010-10-05 Lighting device and method to generate light mixture with this device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010140681/07A RU2476765C2 (en) 2010-10-05 2010-10-05 Lighting device and method to generate light mixture with this device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010140681A RU2010140681A (en) 2012-04-10
RU2476765C2 true RU2476765C2 (en) 2013-02-27

Family

ID=46031453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010140681/07A RU2476765C2 (en) 2010-10-05 2010-10-05 Lighting device and method to generate light mixture with this device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2476765C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU175913U1 (en) * 2017-03-28 2017-12-22 Общество с ограниченной ответственностью "ЗЕНИЦА" (ООО "ЗЕНИЦА") FRONT EYE SEGMENT LIGHT
WO2019125218A1 (en) * 2017-12-22 2019-06-27 Юрий Леонидович КОЗАКОВ Led ceiling light fitting
RU2786365C1 (en) * 2022-03-17 2022-12-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-технологический центр уникального приборостроения Российской академии наук (НТЦ УП РАН) Color reproduction method based on polychromatic acousto-optic filtering of broadband radiation

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2170995C1 (en) * 2000-08-31 2001-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Корвет - Лайтс" Light-emitting diode device
US7213940B1 (en) * 2005-12-21 2007-05-08 Led Lighting Fixtures, Inc. Lighting device and lighting method
WO2007075815A2 (en) * 2005-12-21 2007-07-05 Cree Led Lighting Solutions, Inc. Lighting device and lighting method
US20070278934A1 (en) * 2006-04-18 2007-12-06 Led Lighting Fixtures, Inc. Lighting device and lighting method
RU2352081C2 (en) * 2004-06-30 2009-04-10 Кониклейке Филипс Электроникс, Н.В. Selection of dominating colour with application of perception laws for creation of surrounding lighting obtained from video content
US7744243B2 (en) * 2007-05-08 2010-06-29 Cree Led Lighting Solutions, Inc. Lighting device and lighting method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2170995C1 (en) * 2000-08-31 2001-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Корвет - Лайтс" Light-emitting diode device
RU2352081C2 (en) * 2004-06-30 2009-04-10 Кониклейке Филипс Электроникс, Н.В. Selection of dominating colour with application of perception laws for creation of surrounding lighting obtained from video content
US7213940B1 (en) * 2005-12-21 2007-05-08 Led Lighting Fixtures, Inc. Lighting device and lighting method
WO2007075815A2 (en) * 2005-12-21 2007-07-05 Cree Led Lighting Solutions, Inc. Lighting device and lighting method
US20070278934A1 (en) * 2006-04-18 2007-12-06 Led Lighting Fixtures, Inc. Lighting device and lighting method
US7744243B2 (en) * 2007-05-08 2010-06-29 Cree Led Lighting Solutions, Inc. Lighting device and lighting method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU175913U1 (en) * 2017-03-28 2017-12-22 Общество с ограниченной ответственностью "ЗЕНИЦА" (ООО "ЗЕНИЦА") FRONT EYE SEGMENT LIGHT
WO2019125218A1 (en) * 2017-12-22 2019-06-27 Юрий Леонидович КОЗАКОВ Led ceiling light fitting
RU2786365C1 (en) * 2022-03-17 2022-12-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-технологический центр уникального приборостроения Российской академии наук (НТЦ УП РАН) Color reproduction method based on polychromatic acousto-optic filtering of broadband radiation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010140681A (en) 2012-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101722265B1 (en) Lighting device and method of making
US9070843B2 (en) Semiconductor light-emitting device, exhibit-irradiating illumination device, meat-irradiating illumination device, vegetable-irradiating illumination device, fresh fish-irradiating illumination device, general-purpose illumination device, and semiconductor light-emitting system
KR101517244B1 (en) Lighting device and lighting method
EP3155874B1 (en) Light emitting arrangement with adjustable emission spectrum
US7852010B2 (en) Lighting device and method of lighting
JP5005712B2 (en) Light emitting device
EP2560218B1 (en) Illumination device
KR20130024975A (en) Tunable white color methods and uses thereof
JP2013503470A (en) LED-based luminaire and associated method for temperature management
JP2013201274A (en) Luminaire
JP2008112811A (en) Method for manufacturing light emitting device
JP2023095896A (en) Lighting device
JP5405355B2 (en) White lighting equipment
US9488333B2 (en) Lighting device
US8222652B2 (en) Method for controlling color accuracy in a light-emitting semiconductor-based device and process for producing a light-emitting semiconductor-based device with controlled color accuracy
RU2651794C2 (en) Dimable light emitting arrangement
RU2476765C2 (en) Lighting device and method to generate light mixture with this device
KR101694995B1 (en) Lighting device and method for controlling the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130107

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20130927

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20131029

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141006