TWI441999B - 色彩可調照明系統及照明器 - Google Patents

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Description

色彩可調照明系統及照明器
本發明係關於一種色彩可調照明系統，其包含：一光源，其發射一第一預定色彩之光；以及一第一發光材料，其用於將該第一預定色彩之光之至少部分轉換成不同於該第一預定色彩的一第二預定色彩之光。
本發明亦係關於一種燈並係關於一種照明器，其包含該色彩可調照明系統。本發明亦係關於一種校正藉由一光源發射之光中之色差的方法。
此類照明系統本身為人所知。其尤其係用作用於一般照明目的之照明器，(例如)用於辦公室照明、用於商店照明或(例如)用於家庭一般照明目的。
該發光材料一般吸收藉由該色彩可調照明系統之一光源發射的光之部分並將吸收的光轉換成一不同色彩之光。該發光材料常係配置於自該光源之一距離處。此組態亦係稱為一遠端磷光體組態。使用該遠端磷光體組態的好處係改良該發光材料的轉換效率與壽命並且改良發光材料之選擇範圍。
可自US 6,357,889瞭解此一色彩可調照明系統，其中一色彩可調光源包括具有不同發射波長的多個發光組件，例如發光二極體(亦係指示為LED)或雷射二極體(亦係指示為LD)，及具有不同激發與發射波長的多個磷光體。該等不同的發光組件之發射波長經選擇以匹配該等不同的磷光體 之激發波長。該等發光組件係藉由一電路供電，該電路允許該等不同波長LED及/或LD之光學功率輸出的分離控制。來自該等發光組件之光係配置以撞擊於磷光體之組合上，使得該等磷光體經激發並發射處於其特徵波長之光。藉由分別調整對各LED及/或LD之功率，改變藉由各磷光體發射之光量，並因此透過色彩混合改變該發射的光之色彩。
已知色彩可調照明系統之一缺點係已知照明系統相對較為昂貴。
本發明之一目的係減低該色彩可調照明系統的成本。
依據本發明之一第一態樣，該目的係以如請求項1之色彩可調照明系統來實現。依據本發明之一第二態樣，該目的係以如請求項13之燈來實現。依據本發明之一第三態樣，該目的係以如請求項14之照明器來實現。依據本發明之一第四態樣，該目的係以校正藉由一光源發射之光中的色差之一方法來實現。依據本發明之色彩可調照明系統包含一光源、一第一發光材料及屏蔽構件，該光源發射一第一預定色彩之光，該第一發光材料係配置用於將該第一預定色彩之光轉換成不同於該第一預定色彩之一第二預定色彩之光，以及該屏蔽構件係配置用於防止藉由該光源發射的光之至少部分撞擊於該第一發光材料上，該光源、該第一發光材料及/或該屏蔽構件係可從一第一情況改變至一第二情況， 在該第一情況中該光源、該第一發光材料及該屏蔽構件係配置用於屏蔽該第一發光材料之至少部分以防藉由該光源發射的第一預定色彩之撞擊光，而在該第二情況中該光源、該第一發光材料及該屏蔽構件係配置用於與該第一情況相比較對於藉由該光源發射的第一預定色彩之光來屏蔽更少的第一發光材料。
依據本發明之色彩可調照明系統的效應係自該第一情況至該第二情況之變化改變藉由該第一發光材料發射的第二預定色彩之光對藉由該色彩可調照明系統發射之光的貢獻。此自該第一情況至該第二情況之變化可以係一漸進變化，其中實質上所有中間步驟都改變該第二預定色彩之光的貢獻。由於該第二預定色彩之光之改變的貢獻所致，藉由該色彩可調照明系統發射之光的色彩變化。
在該已知色彩可調照明系統中，該多個發光組件具有不同的發射波長，其係選擇以匹配該等不同的磷光體之激發波長。藉由分別調整對各發光組件之功率，改變藉由各磷光體發射的光量，並因此改變所發射的光之色彩。由於改變該等發光組件之功率以用於改變發射光之色彩所致，在已知色彩可調照明系統中該多個發光組件並非最佳地使用。因而，已知色彩可調照明系統要求剩餘的發光組件以獲得一色彩可調照明系統。因為一般而言該等發光組件相對較貴，故需要剩餘發光組件用於改變色彩導致已知色彩可調照明系統之相對較高的成本。在依據本發明之色彩可調照明系統中，色彩的調諧係藉由自該第一情況至該第二 情況的變化來產生。例如，此可藉由改變該第一發光材料之位置，及/或藉由改變該光源之位置，及/或藉由改變該屏蔽構件之位置來實現。在依據本發明之色彩可調照明系統中不要求剩餘的光源以獲得色彩可調性，其減低依據本發明之色彩可調照明系統的成本。
該色彩可調照明系統之進一步好處係可使用該色彩可調照明系統之可調性來校正藉由該光源發射之光的色彩。一般而言，光源(例如發光二極體)係裝箱以選擇實質上發射相同色彩的發光二極體。此裝箱相對較昂貴。藉由添加該第一發光材料及可配置於該發光二極體與該第一發光材料之間的屏蔽構件，可將該發射光之色彩調諧至實質上等於要求的色彩輸出，因而省略裝箱的需要。還可在銷售該色彩可調照明系統之前在工廠中完成用以校正藉由該光源發射之色彩之差異的光之色彩之此校正。在此一系統中，可使用該色彩可調照明系統來補償該色彩可調照明系統中用作光源之發光二極體之間的頻率組差異。可使用藉由該色彩可調照明系統發射之色彩的可調性來確保藉由該色彩可調照明系統發射之色彩實質上對應於一預定色彩，而與實際用以構建該色彩可調照明系統之發光二極體的波長、通量及/或正向電壓頻率組無關。此一系統可完全省略裝箱之需要，即可使用發射一第一預定色彩之光的任何發光二極體來獲得發射一預定色彩之一色彩可調照明系統。
在此背景下，一預定色彩之光通常包含具有一預定義光譜的光。該預定義光譜可(例如)包含具有一預定義波長附 近之一特定頻寬的原色，或可(例如)包含複數個原色。該預定義波長係一輻射功率光譜分佈之一平均波長。在此背景下，一預定色彩之光還包括不可見光，例如紫外光。一原色之光(例如)包括紅光、綠光、藍光、黃光及琥珀光。該預定色彩之光還可包含原色之混合，例如藍色與琥珀色、或藍色、黃色與紅色。藉由選擇(例如)紅光、綠光及藍光之一特定組合，實質上每一色彩可藉由該照明系統產生，包括白色。同樣，可在致能實質上每一色彩之產生的光投影系統中使用其他原色組合，例如紅色、綠色、藍色、青色及黃色。用於該色彩可調照明系統的原色之數目可改變。
在該色彩可調照明系統之一具體實施例中，該屏蔽構件係配置於該光源與該第一發光材料之間，該屏蔽構件係可從一第一情況改變至一第二情況，在該第一情況中該屏蔽構件係配置用於實質上屏蔽第一發光材料以防藉由該光源發射的第一預定色彩之撞擊光，而在該第二情況中該屏蔽構件係配置用於將該第一發光材料之至少部分曝露至藉由該光源發射的第一預定色彩之光。此具體實施例之一好處係藉由僅使該屏蔽構件可在一第一情況與一第二情況之間改變來促使該色彩可調照明系統之一相對簡單的構造。
在該色彩可調照明系統之一具體實施例中，該屏蔽構件、該第一發光材料及/或該光源可在該第一情況與該第二情況之間相對彼此移動。該第一情況(例如)係關於屏蔽構件相對於第一發光材料之一第一位置，其中屏蔽構件實 質上屏蔽該第一發光材料以防該第一預定色彩之撞擊光。該第二情況(例如)係關於該屏蔽構件相對於該第一發光材料之一第二位置，其中該第一發光材料之至少部分係曝露至藉由該光源發射的第一預定色彩之光。替代地，該第一發光材料可相對於該屏蔽構件移動以產生該第一位置與該第二位置。進一步替代地，例如，該光源可相對於該屏蔽構件及/或該第一發光材料移動以獲得該第一情況與該第二情況。曝露至該第一預定色彩之光的第一發光材料之部分將該撞擊光之至少部分轉換成該第二預定色彩之光，其改變藉由依據本發明之色彩可調照明系統發射的光之色彩。此具體實施例之一好處係可使用一相對簡單且便宜的機械配置來改變(例如)該屏蔽構件相對於該第一發光材料之位置以調諧自依據本發明之色彩可調照明系統發射的光之色彩。當選擇(例如)該屏蔽構件相對於該第一發光材料的第一與第二位置中間之一特定位置時，該第一發光材料之一特定面積係曝露至該第一預定色彩之光，其促使藉由依據本發明之色彩可調照明系統發射的光之一特定色彩。
在該色彩可調照明系統之一具體實施例中，該屏蔽構件包含一第二發光材料，其用於將該第一預定色彩之光之至少部分轉換成不同於第一與第二預定色彩的一第三預定色彩之光，該第一發光材料不能將該第三預定色彩之光轉換成該第二預定色彩之光。藉由該第二發光材料轉換之光不能隨後藉由該第一發光材料使用以轉換成該第二預定色彩之光。如此，可控制該第二預定色彩的貢獻，因而控制藉 由該色彩可調照明系統發射的色彩。此具體實施例之一好處係其相對易於生產。由該第二發光材料之一層構成的屏蔽構件可(例如)應用於包含該第一發光材料之一可移動螢幕上。藉由移動該可移動螢幕，可改變藉由該光源照明的第一發光材料之面積與藉由該光源照明的包含該第二發光材料的屏蔽構件之面積，因而以一極為成本有效的方式來改變藉由該色彩可調照明系統發射的色彩。
在該色彩可調照明系統之一具體實施例中，該屏蔽構件係配置用於改變該第一預定色彩之光穿過該屏蔽構件的透射，該第一預定色彩之光的透射在該第一情況中與該第二情況相比係不同的。例如，該屏蔽構件可包含一液晶單元以改變該第一預定色彩之光穿過該屏蔽構件的透射。此具體實施例之一好處係(例如)可使用自一控制電路至該液晶單元之一電子驅動信號來改變該屏蔽構件之透射以控制該第二預定色彩之光對藉由該色彩可調照明系統發射之光的貢獻。使用一液晶單元可避免使用(例如)一般要求維護並且一般要求特殊配置的機械組件(例如用以允許該屏蔽構件相對於該第一發光材料之位置之控制的馬達)，並因此經由一電子驅動信號來控制該色彩可調照明系統之色彩。
在該色彩可調照明系統之一具體實施例中，該色彩可調照明系統包含另一發光材料，其係配置用於將該第一預定色彩之光轉換成不同於該第一預定色彩與該第二預定色彩的另一預定色彩之光。該另一預定色彩較佳的係可見光，例如白光。該第一預定色彩之光(例如)可具有在200與400 奈米間之範圍內之一中心波長。在200與400奈米間之範圍內之光亦係稱為紫外光。使用紫外光作為該第一預定色彩的光之一好處係離開該色彩可調照明系統之光的色點僅係藉由配置於該色彩可調照明系統中的發光材料中的磷光體之混合物來決定，因為該第一預定色彩之光不對可見光具有貢獻。此與使用藍光作為該第一預定色彩之光形成對比，其中離開該色彩可調照明系統之光的色點亦係藉由存在於該色彩可調照明系統中的發光材料之總數量來決定，因為該等發光材料的總數量決定該藍光之轉換的程度。此意味著(例如)使用藍光時的磷光體厚度需要係適當控制，而對於使用紫外光而言此並不必要。該另一預定色彩可實質上與該第三預定色彩相同。
在該色彩可調照明系統之一具體實施例中，該第一發光材料與該屏蔽構件係配置於該光混合室內，並且該光源係配置用於將光發射進入該光混合室內。此具體實施例之一好處係使用該光混合室產生自該色彩可調照明系統發射的實質上均勻的混合光，其防止彩色陰影的發生。該第一預定色彩之光(例如)係藍光，而該第二預定色彩之光(例如)係黃光。允許該第一預定色彩之光撞擊於該第一發光材料之一部分促使該撞擊的藍光之一部分轉換成黃色。當在該光混合室內以一特定比率混合時，自該光混合室發射的光係實質上白光。當(例如)曝露至該第一預定色彩之光的第一發光材料之面積係增加時，藉由該光混合室發射的光之色彩將發生一偏移，從而(例如)減低藉由該色彩可調照明 系統發射之光的色溫。替代地，當(例如)曝露至該第一預定色彩之光的第一發光材料之面積係減低時，藉由該光混合室發射的光之色彩將發生一偏移，從而(例如)增加藉由該色彩可調照明系統發射之光的色溫。
在該色彩可調照明系統之一具體實施例中，該屏蔽構件可在該光混合室內移動，或其中該屏蔽構件可移入或移出該光混合室。
在該色彩可調照明系統之一具體實施例中，該第一發光材料可在該光混合室內移動，或其中該第一發光材料可移入或移出該光混合室。該第一發光材料可(例如)在該屏蔽構件後面移動並如此減低該第一發光材料至該第一色彩之光的曝露，因而改變藉由該色彩可調照明系統發射之光的色彩。替代地，可將該第一發光材料應用於一移入或移出該光混合室的可移動螢幕上。在此一具體實施例中，該光混合室之壁構成該屏蔽構件。藉由將該螢幕移出該光混合室，該第一色彩之光不能達到移出該光混合室的第一發光材料，因為該第一色彩之光係藉由該光混合室之壁阻隔。
在該色彩可調照明系統之一具體實施例中，該光混合室包含該另一發光材料，且其中面向該光源的屏蔽構件之一表面之至少部分包含該另一發光材料。此具體實施例之一好處係可使用實質上該光混合室中的整個內部表面來應用發光材料。當該屏蔽構件覆蓋該第一發光材料之至少部分時，面向該光源的屏蔽構件之側包含該另一發光材料，其對藉由該色彩可調照明系統發射之光具有貢獻。因而，藉 由該屏蔽構件覆蓋的第一發光材料之面積係實質上藉由該另一發光材料所取代。
在該色彩可調照明系統之一具體實施例中，該第一預定色彩在400奈米與490奈米間之範圍內。具有在400與490奈米間之範圍內之一中心波長的光亦係稱為藍光。使用藍光作為該第一預定色彩之光之一好處在於此光係人類可見的，並且因而可直接係混合於該色彩可調照明系統之輸出中而無需轉換。使用發光材料來將光自一色彩轉換成另一色彩的任何轉換由於該轉換中涉及之一斯托克斯位移(Stokes-shift)所致而引入一定能量損失。使用藍光作為該第一預定色彩之光，藉由該色彩可調照明系統發射的一些光不需要係轉換，其增加該系統的效率。此外，藍色係原色之一者，其可用於與其他原色(例如紅色與綠色或例如黃色)混合以獲得白光。例如，當選擇該第一發光材料來吸收藉由該光源發射的藍光之部分並發射屬於黃色的第二預定色彩並且第一發光材料之數量係適當選擇以便獲得該第一預定色彩之光的適當轉換程度時，自該色彩可調照明系統發射之光基本上可以係(例如)白色(由於藍光之其餘部分與藉由該另一發光材料發射之黃光之組合所致)。藉由增加該第二預定色彩之光對藉由該色彩可調照明系統發射之光的貢獻，例如藉由增加曝露至該藍光的第一發光材料之面積，藉由該色彩可調照明系統發射之光的色溫係減小。使用藍光作為該第一預定色彩之光的另一好處係可省略該色彩可調照明系統中紫外光的使用，其促使省略該色 彩可調照明系統中之一額外UV濾光器。該UV濾光器通常係要求防止藉由該色彩可調照明系統發射紫外光。當該色彩可調照明系統係用於(例如)一般照明應用時，必需避免紫外光的發射，因為其對人眼有害。因此，該色彩可調照明系統(例如)包含一UV濾光器，其吸收或反射紫外光以防止紫外光的發射。當使用發射藍色之光之一光源時，可省略該UV濾光器，其再次增加該系統的效率並且減低該色彩可調照明系統的成本。
在該色彩可調照明系統之一具體實施例中，該第一發光材料、該第二發光材料及/或該另一發光材料包含一磷光體材料之混合物，其中該第一發光材料中之磷光體材料之混合物係不同於該第二及/或該另一發光材料中之磷光體材料之混合物。例如，在該第一預定色彩係紫外光的具體實施例中，該另一發光材料(例如)係發射具有一第一色溫之實質上白光的一磷光體材料之混合物。該第一發光材料(例如)包含發射具有一第二色溫之實質上白光之一不同的磷光體材料之混合物。藉由改變具有該第二色溫之白光對具有該第一色溫之白光的貢獻，獲得藉由該色彩可調照明系統發射的光之色溫的偏移。替代地，該另一發光材料包含發射實質上白光之一磷光體材料之混合物而該第一發光材料包含發射(例如)具有紅色原色之光的一磷光體材料。例如，增加該紅色原色之光的貢獻減低藉由該色彩可調照明系統發射之光的色溫。替代地，例如，該第一發光材料包含發射具有藍色原色之光的一磷光體材料。例如，增加 該藍色原色之光的貢獻增加藉由該色彩可調照明系統發射之光的色溫。
在該色彩可調照明系統之一具體實施例中，該第一預定色彩係藍色，該第一發光材料將該第一預定色彩之吸收光轉換成屬於該第二預定色彩之琥珀色，並且該第二及/或另一發光材料將該第一預定色彩之吸收光轉換成屬於該另一預定色彩之黃光。此具體實施例之一好處係使用發射琥珀色之第一發光材料，該第二及/或另一發光材料連同屬於藍色之第一預定色彩一起發射黃色，依據本發明之色彩可調照明系統可將該發射光之色彩自相對冷白調諧至暖白，例如在實質上沿該黑體軌跡的6500K與2700K之間。例如，該第一發光材料包含Y3 Al5 O12 ：Ce3+ 與CaS：Eu2+ 之混合物，而該另一發光材料(52)包含Y3 Al5 O12 ：Ce3+ 。替代地，該第一發光材料包含(Ba,Sr)2 Si5 N8 ：Eu2+ ，而該另一發光材料包含Y3 Al5 O12 ：Ce3+ 。在一第三具體實施例中，該第一發光材料包含Lu3 Al5 O12 ：Ce3+ 與CaS：Eu2+ 之混合物，而該另一發光材料包含具有不同磷光體比率的Lu3 Al5 O12 ：Ce3+ 與CaS：Eu2+ 之混合物。該第一發光材料可(例如)包含85% w/w Y3 Al5 O12 ：Ce3+ (另外亦係稱為YAG：Ce)與15% w/w CaS：Eu2+ (另外亦係稱為CaS：Eu)之混合物，該混合物發射第二預定義琥珀色。該第一發光材料可(例如)包含(Ba,Sr)2 Si5 N8 ：Eu2+ (另外亦係稱為BSSN：Eu)，其發射第二預定義琥珀色。該第一發光材料可(例如)包含Lu3 Al5 O12 ：Ce3+ (另外亦係稱為LuAG：Ce)，其發射第二預定 義綠色，並且該第一發光材料可(例如)包含CaS：Eu2+ (另外亦係稱為CaS：Eu)，其發射第二預定義紅色。與藍光一起使用BSSN：Eu及YAG：Ce並與藍光一起使用LuAG：Ce與CaS：Eu之兩個混合物的具體實施例可實現實質上相同的效應。可替代CaS：Eu使用將藍光轉換成紅光的其他磷光體(例如(Ba,Sr,Ca)2 Si5 N8 ：Eu2+ 、(Sr,Ca)S：Eu2+ 及(Ca,Sr)AlSiN3 ：Eu2+ )，從而達到實質上相同的效應。可替代LuAG：Ce使用將藍光轉換成綠光的其他磷光體(例如Sr2 Si2 N2 O2 ：Eu2+ 與SrGa2 S4 ：Eu2+ )，從而達到實質上相同的效應。可藉由(Y3-x-y Lux Gdy )(Al5-z Siz )(O12-z Nz )：Ce(其具有0<x3、0y2.7、0<x+y3及0<z2)來取代石榴石發光材料YAG：Ce與LuAG：Ce。
替代地，使用發射紫外光之光源，該第一發光材料與該第二及/或另一發光材料包含(例如)具有不同磷光體比率的BaMgAl10 O17 ：Eu2+ (將紫外光轉換成藍光)、Ca8 Mg(SiO4 )4 Cl2 ：Eu2+ ,Mn2+ (將紫外光轉換成綠光)及Y2 O3 ：Eu3+ ,Bi3+ (將紫外光轉換成紅光)之混合物，其可致能(例如)在實質上沿該黑體軌跡的6500K與2700K之間的自相對冷白至暖白的偏移。任何其他色彩變化亦可能，其係藉由該磷光體比率來決定。替代上述磷光體，可使用將紫外光轉換成藍光、綠光或紅光或任何其他色彩的任何其他磷光體。
圖1A、1B、1C及1D顯示依據本發明之色彩可調照明系 統10之一第一具體實施例的示意性斷面圖。依據本發明之色彩可調照明系統10包含一光源20、一第一發光材料30及屏蔽構件40、42，其全部係配置於一光混合室50內。該光源20可以係發射一第一預定色彩B之光的任何光源，例如一發光二極體20、或一雷射二極體(未顯示)、或一放電燈(未顯示)或一白熾燈(未顯示)。在圖1A所示之具體實施例中，該光源20發射藍光B作為該第一預定色彩B之光。該第一發光材料30係配置用於將該第一預定色彩B之光轉換成不同於該第一預定色彩B之一第二預定色彩A之光。在圖1A所示之具體實施例中，該第一發光材料30係應用於與該光出射窗52相對的光混合室50之一底部壁56並覆蓋實質上該光混合室50之底部壁56之內表面的一半。該第一發光材料30係配置用於將藉由該光源20發射的藍光B轉換成琥珀光A。如圖1A所示之色彩可調照明系統10進一步包含另一發光材料32，其用於將該第一預定色彩B之光轉換成不同於該第一預定色彩B之光且不同於該第二預定色彩A之光的另一預定色彩Y之光。在圖1A之範例中，該另一發光材料32係應用於該等邊緣壁51並應用於該光混合室50之底部壁56之內表面的其餘部分。該另一預定色彩Y之光係實質上黃光Y。當以一特定比率來混合該第一預定色彩B之光與該另一預定色彩Y之光時，實質上白光可以係產生並自該光混合室50發射。
該色彩可調照明系統10進一步包含屏蔽構件40、42，其係配置於該光源20與該第一發光材料30之間。依據本發明 之屏蔽構件40、42可以係(例如)一機械屏蔽構件40，其可在一第一位置與一第二位置之間移動。替代地，該屏蔽構件42可以係一透射式屏蔽構件42，其能夠改變該第一預定色彩B之光穿過該透射式屏蔽構件42的透射。該透射式屏蔽構件可(例如)由具有交叉偏光器(未顯示)之液晶單元構成以調節該第一預定色彩B之光的透射率。在圖1A所示之具體實施例中，該屏蔽構件40、42可相對於該第一發光材料30在一第一情況(參見圖1B)與一第二情況(參見圖1C與1D)之間改變。
當屏蔽構件40、42係可移動機械屏蔽構件40時，該第一情況(參見圖1B)(例如)係關於該機械屏蔽構件40相對於該第一發光材料30之一第一位置，其中該機械屏蔽構件40實質上覆蓋該第一發光材料30並因而屏蔽該第一發光材料30以防該第一預定色彩B之撞擊光。因為無第一預定色彩B之光撞擊於該第一發光材料30上，故無第二預定色彩A之光係藉由該第一發光材料30發射並與該光混合室50內之光混合。該第二情況(例如)係關於該可移動機械屏蔽構件40(圖1C所示)相對於該第一發光材料30之一第二位置，其中該第一發光材料30之至少部分係曝露至藉由該光源20發射的第一預定色彩B之光。曝露至該第一預定色彩B之光的第一發光材料30之面積決定藉由該第一發光材料30發射並與該光混合室50內之光混合的第二預定色彩A之光的強度。混合琥珀光A(其係該第二預定色彩A之光)與自該第一預定色彩B與該另一預定色彩Y混合之實質上白光增加該 白光的色溫並因而調諧自依據本發明之色彩可調照明系統10發射之光的色彩。
當屏蔽構件40、42係透射式屏蔽構件42時，該第一情況(參考圖1B)(例如)係關於一實質上不透明透射式屏蔽構件42，其實質上阻隔該第一預定色彩B之光撞擊於該第一發光材料30上。因為無第一預定色彩B之光撞擊於該第一發光材料30上，故無第二預定色彩A之光係藉由該第一發光材料30發射並與該光混合室50內之光混合。該第二情況(參見圖1D)(例如)係關於一透射式屏蔽構件42，其透射該第一預定色彩B之光之部分以撞擊於該第一發光材料30上。透射式屏蔽構件42之透射率決定該光混合室50中該第二預定色彩A之光的貢獻並因而決定自該色彩可調照明系統10發射之光的色彩。混合藉由該第一發光材料30發射之琥珀光A(其係該第二預定色彩A之光)與自該第一預定色彩B(藍光)與該另一預定色彩Y(黃光)混合之實質上白光促使增加自依據本發明之色彩可調照明系統10發射之白光的色溫。
該第一預定色彩B(例如)係具有在400與490奈米間之範圍內之一預定義波長的藍光B。該第一預定色彩B之此光對人類而言係可見光。使用(例如)YAG：Ce作為另一發光材料32，該撞擊的藍光B之部分係轉換成黃光Y。藉由混合該黃光Y與該藍光B之其餘部分，實質上"冷"白光可以係在該光混合室50中混合並隨後自該光混合室50發射。該光混合室50內的另一發光材料32之數量決定自該光混合室50發 射之白光的色溫。該第一發光材料30可(例如)包含該等磷光體YAG：Ce與CaS：Eu之混合物，其中該YAG：Ce將該撞擊的藍光之部分轉換成黃光且其中該CaS：Eu將該撞擊的藍光之部分轉換成紅光，其係在該光混合室50內加以混合。黃光與紅光之組合發射促使自該第一發光材料30發射琥珀光A。藉由改變(例如)構成該第一發光材料30之磷光體之混合物的重量百分比，可操縱藉由該色彩可調照明系統10之光混合室50發射之光的色溫之改變的速率。因而，可預設可調諧該色彩可調照明系統10之一特定範圍。YAG：Ce與CaS：Eu的組合致能該色彩可調照明系統10之色彩的改變之範圍接近在該色彩空間中定義的黑體軌跡。當在用於一般照明應用中的照明器中使用此等色彩可調照明系統10時此具體實施例尤其有益，因為色彩變更可以係(例如)調諧以緊密地類似於白光(如在自早晨至晚上的一整天中的陽光)之變更。替代地，可使用其他磷光體及/或磷光體混合物來獲得依據本發明之色彩可調照明系統10之色彩的改變。
在依據本發明之色彩可調照明系統10之一較佳具體實施例中，該光源20包含發光二極體20。然而，該光源20可以係任何適合的光源，例如一有機發光二極體、一低壓放電燈、一高壓放電燈、一白熾燈或一雷射光源。此外，該色彩可調照明系統10可包含額外光源，其可(例如)發射一不同色彩之光以在該光混合室50中進行混合。
在如圖1A所示之色彩可調照明系統10之具體實施例中，該光源20係由複數個發光二極體20構成，其係配置於緊鄰 該光出射窗52的光混合室50之一邊緣55上。該複數個發光二極體20各自該光出射窗52離開發射光，其防止該光出射窗52藉由該等發光二極體20之直接照明。該等發光二極體20之此配置減低依據本發明之色彩可調照明系統的眩光。眩光得自視場中亮與暗面積之間的過度對比。眩光可(例如)得自直接檢視一未屏蔽或較差屏蔽的光源之燈絲。尤其係當在一照明器中使用該色彩可調照明系統10時，應避免人直接檢視該光源20以增加人的視覺舒適。該光出射窗52可進一步包含一漫射器58，其用以進一步增強藉由該色彩可調照明系統10發射之光的混合並用以進一步減低眩目。將該等發光二極體20配置於該光混合室50之邊緣55處之一額外好處係該等發光二極體20可以係冷卻而無需使用主動冷卻配置(例如風扇(未顯示)或帕耳帖(Peltier)元件(未顯示))。一般而言，發光二極體20要求某種冷卻。當該等發光二極體20係配置於緊鄰該光出射窗52的色彩可調照明系統10之光混合室50之邊緣55上時，可經由配置於(例如)該色彩可調照明系統10之一外罩之外部上的冷卻片53來提供該等發光二極體20之冷卻。此致能該色彩可調照明系統10係用作一照明器並係內建於(例如)房子、辦公室或商店之天花板(未顯示)中，其經由自該天花板突出的冷卻片53來冷卻該等發光二極體20。
圖1B顯示圖1A所示之色彩可調照明系統10的沿虛線A-A之第一斷面圖。圖1B所示之具體實施例表示該第一情況，其中屏蔽構件40、42實質上屏蔽該第一發光材料30以防 (藉由屏蔽構件40、42自圖1B之視圖隱藏)該第一預定色彩B之撞擊光。該光混合室50之該邊緣壁51與該底部壁56的內表面之部分係以該另一發光材料32來覆蓋，其將該第一預定色彩B之撞擊光之部分轉換成黃光Y，該黃光Y在與該藍光B之其餘部分混合時導致白光。
圖1C顯示圖1A所示之色彩可調照明系統10的沿虛線A-A之第二斷面圖。圖1C所示之具體實施例表示針對一可移動機械屏蔽構件40的第二情況，其中旋轉該機械屏蔽構件40以將該第一發光材料30之部分曝露至藉由該等發光二極體20發射的第一預定色彩B之光。藉由該旋轉的機械屏蔽構件40曝露的面積決定屬於琥珀光A之第二預定色彩A的貢獻，其進而決定該白光之色溫的增加。進一步增加曝露至該第一原色B之光的第一發光材料30之面積將進一步增加藉由依據本發明之色彩可調照明系統10發射之光的色溫。
圖1D顯示如圖1A所示之色彩可調照明系統10的沿虛線A-A之第三斷面圖。圖1D所示之具體實施例表示針對一透射式屏蔽構件42的第二情況，其係配置用以部分透射該第一預定色彩B之光。因而，該第一發光材料30之部分係曝露至藉由該等發光二極體20發射的第一預定色彩B之光。透射式屏蔽構件42之透射率決定屬於琥珀光A之第二預定色彩A的貢獻，其進而決定該白光之色溫的增加。進一步增加透射式屏蔽構件42之透射率增加琥珀光A對該光混合室50中混合之光的貢獻，並因而進一步增加藉由依據本發明之色彩可調照明系統10發射之光的色溫。
圖2A、2B、2C、2D及2E顯示依據本發明之色彩可調照明系統11之一第二具體實施例的示意性斷面圖。此第二具體實施例同樣包含配置於一光混合室50內的複數個發光二極體20、第一發光材料30、另一發光材料32及屏蔽構件40A、40B。與圖1A、1B、1C及1D所示之具體實施例形成對比，圖2A、2B、2C、2D及2E所示具體實施例包含發射屬於紫外光UV的第一預定色彩UV之光的發光二極體20，該另一發光材料32係配置用於將該撞擊的紫外光UV之部分轉換成實質上白光W，並且該第一發光材料30係(例如)配置用於將該紫外光UV轉換成屬於藍光B的第二預定色彩B之光。該第一發光材料30同樣係配置於該光混合室50之底部壁56處，從而覆蓋該底部壁56之內表面之一部分。該色彩可調照明系統11進一步包含一第三發光材料31，其亦係應用於該光混合室50之底部壁56並覆蓋該底部壁56之內表面之另一部分。該第三發光材料31係配置用於將該撞擊的紫外光UV之部分轉換成紅光R。該底部壁56之其餘部分較佳的係包含該另一發光材料32，如圖2A所示。該屏蔽構件40A、40B係由一第一屏蔽構件40A與一第二屏蔽構件40B構成。該第一屏蔽構件40A係可移動機械屏蔽構件40A，其具有與該第一發光材料30實質上相同的大小，以使其能夠完全覆蓋該第一發光材料30。該第二屏蔽構件40B係可移動機械屏蔽構件40B，其具有與該第三發光材料31實質上相同的大小，以使其能夠完全覆蓋該第三發光材料31。該第一屏蔽構件40A與該第二屏蔽構件40B之每 一者可在該第一情況與該第二情況之間移動。該第一情況(例如)係關於機械屏蔽構件40A、40B相對於第一發光材料30與第三發光材料31(圖2B所示)之一第一位置，其中該等機械屏蔽構件40A、40B實質上覆蓋該第一發光材料30與該第三發光材料31。該第二情況(例如)係關於機械屏蔽構件40A、40B相對於該第一發光材料30及/或該第三發光材料31之一第二位置(圖2C、2D及2E所示)，其中該第一發光材料30及/或該第三發光材料31之至少部分係曝露至藉由該光源20發射之第一預定色彩UV之光。曝露至該第一預定色彩UV之光的第一發光材料30之面積決定藉由該第一發光材料30發射的第二預定色彩B之光的強度。混合藍光B與來自該另一預定色彩W之實質上白光W減低自依據本發明之色彩可調照明系統10發射之白光W的色溫。曝露至該第一預定色彩UV之光的第三發光材料31之面積決定藉由該第三發光材料31發射的紅光R的強度。混合紅光R與來自該另一預定色彩W之實質上白光W增加自依據本發明之色彩可調照明系統10發射之白光W的色溫。
該另一發光材料32係配置用於將該第一預定色彩UV之撞擊光之部分轉換成(例如)實質上白光W。該另一發光材料32可(例如)包含不同發光材料之混合物，例如BaMgAl10 O17 ：Eu2+ (將紫外光轉換成藍光)、Ca8 Mg(SiO4 )4 Cl2 ：Eu2+ ,Mn2+ (將紫外光轉換成綠光)及Y2 O3 ：Eu3+ ,Bi3+ (將紫外光轉換成紅光)之混合物。當選擇該等不同發光材料之一特定比率時，實質上白光W係藉由該另一 發光材料32發射。該第一發光材料30可(例如)包含BaMgAl10 O17 ：Eu2+ (將紫外光轉換成藍光)而該第三發光材料31可(例如)包含Y2 O3 ：Eu3+ ,Bi3+ (將紫外光轉換成紅光)。使用上述磷光體致能依據本發明之色彩可調照明系統11在(例如)實質上沿該黑體軌跡的6500K與2700K之間自相對"冷"白至相對"暖"白來調諧自該光混合室50發射之白光W。替代地，可使用其他磷光體及/或磷光體混合物來獲得依據本發明之色彩可調照明系統11之色彩的改變。
圖2A所示之色彩可調照明系統11可進一步包含一UV濾光器54，其(例如)將紫外光UV反射回該光混合室50中。該UV濾光器54可以(例如)係應用於該漫射器58之一層。
圖2B顯示圖2A所示之色彩可調照明系統11的沿虛線B-B之第一斷面圖。圖2B所示之具體實施例表示該第一屏蔽構件40A與該第二屏蔽構件40B之第一位置，兩者實質上屏蔽該第一發光材料30與該第三發光材料31(藉由屏蔽構件40自圖1B之視圖隱藏)以防該第一預定色彩UV之撞擊光。該光混合室50之該邊緣壁51與該底部壁56之內表面之部分係以該另一發光材料32來覆蓋，其將該第一預定色彩UV之光轉換成實質上白光W。
圖2C顯示圖2A所示之色彩可調照明系統11的沿虛線B-B之第二斷面圖。在圖2C所示之具體實施例中，僅該第一屏蔽構件40A係相對於該第一發光材料30旋轉，其表示該第一屏蔽構件40A之第二位置將該第一發光材料30之部分曝露至該第一預定色彩UV之光。在該色彩可調照明系統11 之當前具體實施例中，該第一發光材料30將該第一預定色彩UV之光轉換成藍光B。此藍光B與自該另一發光材料32發射之白光W混合並減低藉由依據本發明之色彩照明系統11發射之白光W的色溫。
圖2D顯示圖2A所示之色彩可調照明系統11的沿虛線B-B之第三斷面圖。在圖2D所示之具體實施例中，僅相對於該第三發光材料31旋轉該第二屏蔽構件40B，其表示該第二屏蔽構件40B之第二位置將該第三發光材料31之部分曝露至該第一預定色彩UV之光。在該色彩可調照明系統11之當前具體實施例中，該第三發光材料31將該第一預定色彩UV之光轉換成紅光R。此紅光R與自該另一發光材料32發射之白光W混合並增加藉由依據本發明之色彩可調照明系統11發射之白光W的色溫。
圖2E顯示圖2A所示之色彩可調照明系統11的沿虛線B-B之第四斷面圖。在圖2E所示之具體實施例中，旋轉該第一屏蔽構件40A與該第二屏蔽構件40B兩者，從而分別將該第一發光材料30與該第三發光材料31之部分曝露至該第一預定色彩UV之光。因為可個別移動該第一屏蔽構件40A與該第二屏蔽構件40B，故可控制該藍光B與該紅光R對該另一發光材料32之白光W的個別貢獻，因而致能藉由該色彩可調照明系統11發射之光之色彩至同時減低色溫與增加色溫的個別調諧。在如圖2E所示之色彩可調照明系統11之具體實施例中，面向該光源20的第一屏蔽構件40A與第二屏蔽構件40B之表面44(參見圖2A)係以另一發光材料32來覆 蓋。應用於該表面44的另一發光材料32會將撞擊於該第一屏蔽構件40A上與該第二屏蔽構件40B上的第一預定色彩UV之光轉換成該另一預定色彩W之光，其最佳化該第一預定色彩UV之光轉換成該另一預定色彩W的效率。
圖3A、3B及3C顯示依據本發明之色彩可調照明系統12之一第三具體實施例的示意性斷面圖。在該色彩可調照明系統12之此具體實施例中，該光源20係由發射屬於藍光B之第一預定色彩B之光的複數個發光二極體20構成。該色彩可調照明系統12進一步包含一光混合室50，其用於混合藉由該複數個發光二極體20發射之光以經由該漫射器58獲得一實質上均勻的光輸出。該第一發光材料30係應用於該漫射器58上之一非連續層30中並係配置用於將該第一預定色彩B之光轉換成第二預定色彩Y之光，其係黃光Y。該屏蔽構件40、42係配置於該等發光二極體20與該第一發光材料30之層之間並與該第一發光材料30對準，以使得在該第一情況(圖3A所示)中，屏蔽構件40、42可實質上屏蔽該第一發光材料30以防該第一預定色彩B之光。在該第二情況(圖3B與3C所示)中，該屏蔽構件40、42允許該第一預定色彩B之光之部分撞擊於該第一發光材料30上，以使得該藍光B之部分係轉換成黃光Y。依據本發明之屏蔽構件40、42可以(例如)係機械屏蔽構件40，其可在該第一位置與該第二位置之間移動，並可以係一透射式屏蔽構件42，其能夠改變該第一預定色彩B之光穿過該透射式屏蔽構件42的透射。該光混合室50之邊緣壁51係以一漫反射層57來覆蓋 以進一步增強該光混合室50內的光之混合。
圖3A表示該第一情況，其中屏蔽構件40、42係配置用於實質上屏蔽該第一發光材料30以遮住該第一預定色彩B之光。圖3B與3C顯示該第二情況之不同具體實施例，其中屏蔽構件40、42係配置用於將該第一發光材料30之至少一部分曝露至該第一預定色彩B之光。
圖3B顯示屏蔽構件40係可移動機械屏蔽構件40的第二情況，屏蔽構件40係相對於該第一發光材料30移動以允許該第一預定色彩B之光之部分撞擊於該第一發光材料30上並係藉由該第一發光材料30轉換成該第二預定色彩Y之光。曝露至該第一預定色彩B之光的第一發光材料30之面積決定與該第一預定色彩B之光混合的第二預定色彩Y之光量並決定藉由該色彩可調照明系統12發射之光的色彩。機械屏蔽構件40之移動可以(例如)係一平移或一旋轉移動。替代地，機械屏蔽構件40可以係一分段的機械屏蔽構件(未顯示)以使得可相對於該第一發光材料30移動該等個別段以決定曝露至該第一預定色彩B之光的第一發光材料30之面積。
圖3C顯示屏蔽構件42係透射式屏蔽構件42的第二情況，改變在透射式屏蔽構件中該第一預定色彩B之光的透射，以使得該第一預定色彩B之光之部分經由透射式屏蔽構件42撞擊於第一發光材料30上。透射式屏蔽構件42之透射決定該第二預定色彩Y之光對該第一預定色彩B之光的貢獻並因而決定藉由依據本發明之色彩可調照明系統12發射之 光的色彩。
圖4A、4B、4C及4D顯示依據本發明之色彩可調照明系統13之一第四具體實施例的示意性斷面圖。在該色彩可調照明系統13之此具體實施例中，該光源20包含發射(例如)屬於UV光UV之第一預定色彩UV之光的複數個發光二極體20。該色彩可調照明系統13視需要包含冷卻構件60用於冷卻該等光源20，其較佳的係發光二極體20或雷射二極體20。該色彩可調照明系統13進一步包含一光混合室50，其用於混合藉由該複數個發光二極體20發射之光以獲得一實質上均勻的光輸出。該第一發光材料30係應用於一可移動薄片70上並係配置用於將該第一預定色彩UV之光轉換成第二預定色彩Y之光，其(例如)係黃光Y。可將該可移動薄片70移入該光混合室50與移出該光混合室50以使得在該第一情況中該可移動薄片70之部分係部分地處於該光混合室50外部並因而該第一發光材料30之部分係藉由該光混合室50之底部壁56屏蔽該第一預定色彩UV之光。因而，該光混合室50之壁用作屏蔽構件40以用於屏蔽該第一發光材料30之部分以防該第一預定色彩UV之撞擊光。在圖4A所示之具體實施例中，另一發光材料32係配置於該色彩可調照明系統13之光出射窗52處，並且一第三發光材料31係配置於另一可移動薄片71上，其可(例如)獨立於該可移動薄片70移動。該另一發光材料32(例如)將該第一原色UV之光轉換成白光W而該第三發光材料31(例如)將該第一預定色彩UV之光轉換成(例如)該紅色R之光。同樣，可將該另一可 移動薄片71移入該光混合室50與移出該光混合室50以使得可以控制在吸收該第一預定色彩UV之光後藉由該第三發光材料31發射之紅光R的貢獻。該色彩可調照明系統13進一步包含一漫反射層57用於增強該光混合室50內的光之混合。替代地，該光混合室可包含一漫射器58(參見圖3)。藉由將該可移動薄片70及/或該另一可移動薄片71獨立地移入與移出該光混合室50，可控制藉由該色彩可調照明系統13發射之光的色彩。當然，替代地，該第一預定色彩B之光可以係藍光B，如先前具體實施例所指示。
在圖4B所示之具體實施例中，該光源20、該可移動薄片70及該另一可移動薄片71係配置於該光混合室50之一部分50A中以增強該第一發光材料30與該第三發光材料31的轉換效率。因為在該光源20與該第一發光材料30及在該光源20與該第三發光材料31之間的距離係相對較小，藉由該光源20發射之光的更大部分將撞擊於該第一發光材料30及/或該第三發光材料31上以進行轉換。此配置將增強橫跨該光出射窗52之光的均勻度，因為該光混合室50之其餘部分係用以混合藉由該光源20、藉由該第一發光材料30及藉由該第三發光材料31發射之光。
在圖4C所示之具體實施例中，該可移動薄片70與該另一可移動薄片71僅位於該光混合室50之一邊緣處。該可移動薄片70與該另一可移動薄片71之此配置增強附近光源20的轉換效率，因為該可移動薄片70與該另一可移動薄片71可屏蔽藉由附近光源20發射之光之部分直接撞擊於該另一發 光材料32上。如此，光係捕獲於該可移動薄片70與該底部壁56之間，其增強轉換效率。
在圖4D所示之具體實施例中，該色彩可調照明系統13包含複數個可移動薄片與另一可移動薄片71，其係配置於光源20之間。在此一具體實施例中，可個別控制該等個別可移動薄片70與另一可移動薄片71以個別控制該等光源20之各光源的色彩轉換。此外，該等可移動薄片70與另一可移動薄片71的分佈係更佳地分佈於該光混合室50內，其進一步增強藉由該光出射窗52來經由該另一發光材料32發射之光的均勻度。替代地，該另一發光材料32可包含一漫射薄片58(參見圖3)。
圖5A與5B顯示依據本發明之色彩可調照明系統14之一第五具體實施例的示意性斷面圖。在該色彩可調照明系統14之此第五具體實施例中，該可移動薄片70與該另一可移動薄片71係配置用以在包含該另一發光材料32之一屏蔽構件40後面移動。
在圖5A所示之具體實施例中，該可移動薄片70包含該第一發光材料30而該另一可移動薄片71包含該第三發光材料31，其各係配置於該光混合室50之一相對側處。藉由個別移動該可移動薄片70與該另一可移動薄片71，可調諧該色彩可調照明系統14之色彩。
在圖5B所示之具體實施例中，該光混合室50之各側皆包含一可移動薄片70與另一可移動薄片71。在此一具體實施例中，第一發光材料30與第三發光材料31發射之光係更均 勻地散佈於該光混合室50內，其改良藉由該色彩可調照明系統14發射之光的均勻度。
圖6A與6B顯示依據本發明之色彩可調照明系統15之一第六具體實施例的示意性斷面圖。在此具體實施例中，屏蔽構件40及/或第一發光材料30可在該光混合室50內移動。藉由個別移動該光混合室50內的屏蔽構件40及/或第一發光材料30，可調諧藉由該第一發光材料30發射之光的貢獻，因而調諧藉由該色彩可調照明系統15發射之光的色彩。在圖6A與6B所示之具體實施例中，屏蔽構件40及/或第一發光材料30之移動係藉由沿該光混合室50之週邊旋轉移動來實現。此外，該第三發光材料31亦可在該光混合室50內移動以進一步增強藉由該色彩可調照明系統15發射之光之色彩的可調性。該色彩可調照明系統15可進一步包含處於該色彩可調照明系統15之光出射窗52處的另一發光材料32與一漫射器58。圖6A所示之斷面圖係垂直於圖6B所示之斷面圖。
圖7A、7B及7C顯示依據本發明之色彩可調照明系統16之一第七具體實施例的示意性斷面圖。在圖7A、7B及7C所示之具體實施例中，同樣一移動屏蔽構件40係配置於該光混合室50內。在圖7A所示之具體實施例中，屏蔽構件40可在離開該光源20的垂直於該底部壁56之一方向上移動，而在圖7B與7C所示之具體實施例中，屏蔽構件40係指示在該光混合室50內旋轉(圖7B與7C係該第七具體實施例之一俯視圖)。在此第七具體實施例中，藉由經由屏蔽構件 40之第二發光材料33將藉由該光源20發射之光之部分轉換成該第三預定色彩R之光來自該第一發光材料30至少部分地屏蔽藉由該光源20發射之光。因為該第一發光材料30不能將該第三預定色彩R之光轉換成該第二預定色彩Y之光，故更少第二預定色彩Y之光係藉由該第一發光材料30來發射，因而改變藉由該色彩可調照明系統16發射之光的色彩。
在圖7A所示之具體實施例中，該屏蔽構件40自該光源20移開，因而將更多第一發光材料30曝露至該第一預定色彩UV、B之光。如此，藉由自該光源20移開屏蔽構件40，可藉由該第一發光材料30來轉換更多的第一預定色彩UV、B之光。藉由更接近該等光源20地移動屏蔽構件40，該第一預定色彩UV、B之光之一主要部分係經由該第二發光材料33轉換成該第三預定色彩R之光，從而留下更少的第一預定色彩UV、B之光係轉換成該第二預定色彩Y之光。
在圖7B與7C所示之具體實施例中，該屏蔽構件40包含孔44，可穿過該等孔透射該第一預定色彩UV、B之光。當更多第一預定色彩UV、B之光係穿過該等孔44透射(如圖7C所示)時，該第一預定色彩UV、B之光之一更大部分將撞擊於配置於該光混合室50之壁處的第一發光材料30上，其改變藉由該色彩可調照明系統16發射之光的色彩。替代地，當該光源20係藉由包含該第二發光材料33之屏蔽構件40實質上覆蓋時，更少的第一預定色彩UV、B之光將撞擊於該第一發光材料30上，因為大部分第一預定色彩UV、B 之光已係轉換成該第三預定色彩R之光。此將改變藉由該色彩可調照明系統16發射之光的色彩。
替代地，圖7B與7C所示之屏蔽構件40可如圖7A所指示在實質上垂直於該底部壁之一方向上移動以改變撞擊於該第一發光材料30上的第一預定色彩UV、B之光的貢獻。進一步替代地，該等孔44不需要如圖7B與7C所示係圓的並可具有任何形狀。
圖8A與8B顯示依據本發明之色彩可調照明系統17之一第八具體實施例的示意性斷面圖。在圖8A與8B所示之具體實施例中，同樣顯示該色彩可調照明系統17之一俯視圖，其中該薄片72係配置於光混合室50(未顯示)內之一可移動碟片72，其中該屏蔽構件40係配置於該薄片72上，使得當該薄片72旋轉時該屏蔽構件40可以係配置於該薄片72與該光源20之間。同樣，藉由存在於屏蔽構件40中或上之第二發光材料33將該第一預定色彩UV、B之光之部分轉換成該第三預定色彩R之光來獲得藉由該光源20發射之光之至少部分的屏蔽。因為該第一發光材料30不能將該第三預定色彩R之光轉換成該第二預定色彩Y之光，故使得該屏蔽構件40係配置於該第一發光材料30與該光源20之間的薄片72之旋轉改變藉由依據本發明之色彩可調照明系統17發射之光的色彩。
在圖8A所示之情況中，該光源20經由包含該第一發光材料30之薄片72發射光並因而藉由該色彩可調照明系統17發射之光包含該第一預定色彩Y之光。在圖8B所示之情況 中，該光源20經由包含該第二發光材料33之屏蔽構件40發射光。在圖8B所示之情況中，該第二預定色彩Y之光的貢獻與圖8A所示之情況相比較將少得多，因而改變藉由該色彩可調照明系統17發射之光的色彩。
圖9顯示依據本發明之一燈100的示意性斷面圖。圖9所示之燈100包含如圖8A與8B所示之色彩可調照明系統17。該燈100包含冷卻構件60用於冷卻該色彩可調照明系統17之發光二極體20或雷射二極體20。此外，該燈100包含構件110用於將該燈100修整於現有燈座(未顯示)中。該燈100還包含旋轉構件用於使該薄片72(參見圖8A)與該光源20相對於彼此旋轉以改變藉由該燈100發射之光的色彩。可手動或使用(例如)一馬達來完成該薄片72與該等光源20相對於彼此之此旋轉。
先前圖1至9揭示的色彩可調照明系統10、11、12、13、14、15、16、17還可用於校正藉由一色彩可調照明系統10、11、12、13、14、15、16、17中之光源20發射之光的色差。為校正該光源20中之色差，改變該光源20、該第一發光材料30及/或該屏蔽構件40；42以用於產生該第二情況，在該第二情況中自該色彩可調照明系統10、11、12、13、14、15、16、17發射之光的色彩在操作中實質上對應於一預定色彩。以此一方式，可(例如)在銷售該色彩可調照明系統10、11、12、13、14、15、16、17之前在工廠中校正藉由該光源20發射之色彩的偏差。如此，因而可校正來自發射具有不同色彩之光的不同頻率組的光源。
應注意，上述具體實施例為解說而非限制本發明，並且熟習此項技術者應能夠設計許多替代性具體實施例但不脫離隨附申請專利範圍之範疇。
在所示範例中，主要使用紅色、藍色、黃色及琥珀色。然而，熟習此項技術者應立即明白使用依據本發明之色彩可調照明系統可混合任何色彩以使得可自該色彩可調照明系統發射實質上任何色彩之光。此外，在所示範例中，該等機械屏蔽構件係相對於該發光材料來移動。然而，熟習此項技術者應立即明白替代手動移動該屏蔽構件、該發光材料及/或該等光源來曝露該發光材料，可使用其他為人熟知的位移技術(例如使用馬達)來完成該屏蔽構件、該發光材料及/或該等光源的移動。
在申請專利範圍中，任何置於括弧之間的參考符號不應視為限制該申請專利範圍。動詞"包含"及其詞型變化的使用並不排除存在除一請求項中陳述的該些元件或步驟以外之元件或步驟。於一元件之前的冠詞"一"或"一個"並不排除存在複數個此類元件。本發明可藉由包含數個不同元件之硬體來實施。在列舉數個構件的裝置請求項中，可藉由同一項硬體來執行此等構件之數個構件。在互不相同的附屬項中陳述特定措施之僅有事實並不指示不能有利地使用此等措施之組合。
10‧‧‧色彩可調照明系統
12‧‧‧色彩可調照明系統
13‧‧‧色彩可調照明系統
14‧‧‧色彩可調照明系統
15‧‧‧色彩可調照明系統
16‧‧‧色彩可調照明系統
17‧‧‧色彩可調照明系統
20‧‧‧光源/發光二極體/雷射二極體
30‧‧‧第一發光材料/非連續層
31‧‧‧第三發光材料
32‧‧‧另一發光材料
33‧‧‧第二發光材料
40‧‧‧機械屏蔽構件
40A‧‧‧第一屏蔽構件
40B‧‧‧第二屏蔽構件
42‧‧‧透射式屏蔽構件
44‧‧‧表面/孔
50‧‧‧光混合室
50A‧‧‧部分
51‧‧‧邊緣壁
52‧‧‧光出射窗
53‧‧‧冷卻片
54‧‧‧UV濾光器
55‧‧‧邊緣
56‧‧‧底部壁
57‧‧‧漫反射層
58‧‧‧漫射器/漫射薄片
60‧‧‧冷卻構件
70‧‧‧可移動薄片
71‧‧‧可移動薄片
72‧‧‧薄片/可移動碟片
100‧‧‧燈
110‧‧‧構件
A‧‧‧第二預定色彩/琥珀光
B‧‧‧第一預定色彩/藍光
R‧‧‧紅光/第三預定色彩
UV‧‧‧紫外光/第一預定色彩
W‧‧‧白光/另一預定色彩
Y‧‧‧另一預定色彩/黃光/第二預定色彩
本發明之此等及其他態樣參考上面說明的具體實施例加以闡明並為人所明白。
在圖式中：圖1A、1B、1C及1D顯示依據本發明之色彩可調照明系統之一第一具體實施例的示意性斷面圖，圖2A、2B、2C、2D及2E顯示依據本發明之色彩可調照明系統之一第二具體實施例的示意性斷面圖，圖3A、3B及3C顯示依據本發明之色彩可調照明系統之一第三具體實施例的示意性斷面圖，圖4A、4B、4C及4D顯示依據本發明之色彩可調照明系統之一第四具體實施例的示意性斷面圖，圖5A與5B顯示依據本發明之色彩可調照明系統之一第五具體實施例的示意性斷面圖，圖6A與6B顯示依據本發明之色彩可調照明系統之一第六具體實施例的示意性斷面圖，圖7A、7B及7C顯示依據本發明之色彩可調照明系統之一第七具體實施例的示意性斷面圖，圖8A與8B顯示依據本發明之色彩可調照明系統之一第八具體實施例的示意性斷面圖，以及圖9顯示依據本發明之一燈的示意性斷面圖。
該等圖式係純粹概略性的且未按比例繪製。尤其為清楚起見，一些尺寸係強烈誇大。圖式中之類似組件係儘可能藉由相同參考數字表示。
10‧‧‧色彩可調照明系統
20‧‧‧光源/發光二極體/雷射二極體
30‧‧‧第一發光材料/非連續層
32‧‧‧另一發光材料
40‧‧‧機械屏蔽構件
42‧‧‧透射式屏蔽構件
44‧‧‧表面/孔
50‧‧‧光混合室
51‧‧‧邊緣壁
52‧‧‧光出射窗
53‧‧‧冷卻片
55‧‧‧邊緣
56‧‧‧底部壁
58‧‧‧漫射器/漫射薄片
A‧‧‧第二預定色彩/琥珀光
B‧‧‧第一預定色彩/藍光
Y‧‧‧另一預定色彩/黃光/第二預定色彩

Claims (15)

  1. 一種色彩可調照明系統(10、11、12、13、14、15、16、17)，其包含一光源(20)、一第一發光材料(30)及屏蔽構件(40；42)，該光源(20)發射一第一預定色彩(B；UV)之光，該第一發光材料(30)係配置用於將該第一預定色彩(B；UV)之光轉換成不同於該第一預定色彩(B；UV)之一第二預定色彩(A；B；Y)之光，以及該屏蔽構件(40；42)係配置用於防止藉由該光源(20)發射之該光之至少部分撞擊於該第一發光材料(30)上，該光源(20)、該第一發光材料(30)及/或該屏蔽構件(40；42)係可從一第一情況改變至一第二情況，在該第一情況中，該光源(20)、該第一發光材料(30)及該屏蔽構件(40；42)係配置用於屏蔽該第一發光材料(30)之至少部分以防藉由該光源(20)發射的該第一預定色彩(B；UV)之撞擊光，而在該第二情況中，該光源(20)、該第一發光材料(30)及該屏蔽構件(40；42)係配置成與該第一情況相比較屏蔽更少的該第一發光材料(30)以防藉由該光源(20)發射的該第一預定色彩(B；UV)之該光。
  2. 如請求項1之色彩可調照明系統(10、11、12、13、14、15、16、17)，其中該屏蔽構件(40；42)係配置於該光源(20)與該第一發光材料(30)之間，該屏蔽構件(40；42)係可從一第一情況改變至一第二情況，在該第一情況中，該屏蔽構件(40；42)係配置用於實質上屏蔽該第一發光 材料(30)以防藉由該光源(20)發射的該第一預定色彩(B；UV)之撞擊光，而在該第二情況中，該屏蔽構件(40；42)係配置用於將該第一發光材料(30)之至少部分曝露至藉由該光源(20)發射的該第一預定色彩(B；UV)之該光。
  3. 如請求項1或2之色彩可調照明系統(10、11、12、13、14、15、16、17)，其中該屏蔽構件(40)、該第一發光材料(30)及/或該光源(20)係可相對於彼此在該第一情況與該第二情況之間移動。
  4. 如請求項1或2之色彩可調照明系統(10、11、12、13、14、15、16、17)，其中該屏蔽構件(40；42)包含一第二發光材料(33)，該第二發光材料(33)用於將該第一預定色彩(B；UV)之該光之至少部分轉換成不同於該第一(B；UV)與第二(A；B；Y)預定色彩的一第三預定色彩(R)之光，該第一發光材料(30)不能將該第三預定色彩(R)之該光轉換成該第二預定色彩(A；B；Y)之光。
  5. 如請求項1或2之色彩可調照明系統(10、11、12、13、14、15、16、17)，其中該屏蔽構件(42)係配置用於改變該第一預定色彩(B；UV)之該光穿過該屏蔽構件(42)之一透射，該第一預定色彩(B；UV)之該光穿過該屏蔽構件(42)之該透射在該第一情況中與在該第二情況中相比較係不同。
  6. 如請求項1或2之色彩可調照明系統(10、11、12、13、14、15、16、17)，其中該色彩可調照明系統(10、11、 12、13、14、15、16、17)包含一另一發光材料(32)，該另一發光材料(32)係配置用於將該第一預定色彩(B；UV)之光轉換成不同於該第一預定色彩(B；UV)與該第二預定色彩(A；B；Y)的一另一預定色彩(Y；W)之光。
  7. 如請求項1或2之色彩可調照明系統(10、11、12、13、14、15、16、17)，其中該第一發光材料(30)與該屏蔽構件(40；42)係配置於光混合室(50)內且其中該光源(20)係配置用於將光發射進入該光混合室(50)中。
  8. 如請求項7之色彩可調照明系統(10、11、12、13、14、15、16、17)，其中該屏蔽構件(40)係可在該光混合室(50)內部移動，或其中該屏蔽構件(40)係可移入或移出該光混合室(50)。
  9. 如請求項7之色彩可調照明系統(10、11、12、13、14、15、16、17)，其中該第一發光材料(30)係可在該光混合室(50)內部移動，或其中該第一發光材料(30)係可移入或移出該光混合室(50)。
  10. 如請求項6之色彩可調照明系統(10、11、12、13、14、15、16、17)，其中該光混合室(50)包含該另一發光材料(32)，且其中面向該光源(20)的該屏蔽構件(40；42)之一表面之至少部分包含該另一發光材料(32)。
  11. 如請求項1或2之色彩可調照明系統(10、11、12、13、14、15、16、17)，其中該第一發光材料(30)、該第二發光材料(33)及/或該另一發光材料(32)包含磷光體材料之一混合物，其中該第一發光材料(30)中的磷光體材料之 該混合物係不同於該第二(33)及/或該另一發光材料(32)中的該等磷光體材料之該混合物。
  12. 如請求項5之色彩可調照明系統(10、11、12、13、14、15、16、17)，其中該第一預定色彩(B)係藍色，該發光材料(30)將該第一預定色彩(B)之吸收的光轉換成屬於該第二預定色彩(A)之琥珀光，且該第二(33)及/或另一發光材料(32)將該第一預定色彩(B)之該吸收的光轉換成屬於該另一預定色彩(Y)之黃光。
  13. 一種燈(100)，其包含如請求項1或2之色彩可調照明系統(10、11、12、13、14、15、16、17)。
  14. 一種照明器，其包含如請求項1或2之色彩可調照明系統(10、11、12、13、14、15、16、17)或包含如請求項13之燈(100)。
  15. 一種校正藉由如請求項1或2之色彩可調照明系統(10、11、12、13、14、15、16、17)中之一光源(20)發射的該光中之色差的方法，其中該方法包含以下步驟：改變該光源20、該第一發光材料30及/或該屏蔽構件(40；42)用於產生該第二情況，在該第二情況中，自該色彩可調照明系統(10、11、12、13、14、15、16、17)發射的該光之一色彩在操作中實質上對應於一預定色彩。
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