TWI587742B - 照明裝置及照明方法 - Google Patents

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Description

照明裝置及照明方法
本發明主題關於照明裝置和照明方法。具體態樣，本發明主題係有關於含有一個或多個固態發光元件〔例：發光二極體〕的照明裝置和含有使一個或多個的固態發光元件發光的照明方法。
在美國，每年大部分生產的電力〔有些估計高達25%〕使用在照明。因此，提供更多高能源效率的需求上升。眾所皆知，白熾光燈泡是非常低能源效率的光源，白熾光燈泡大約消耗90%的電力在釋出熱而非光。螢光燈泡比白熾光燈泡效率高〔約為10倍〕，但螢光燈泡仍比固態發光體效率低，例如：發光二極體。
另外，當白熾光燈泡與固態發光體〔例如：發光二極體〕比較標準壽命時，白熾光燈泡有著相對短的壽命，其典型壽命約為750-1000小時。比較而言，舉發光二極體為例，其典型壽命為50000-70000小時之間。螢光燈泡壽命〔例如10000-20000小時〕比白熾光燈泡壽命長，但螢光燈泡卻提供不利的色彩再現。
需要定期置換照明元件〔例如：照明燈泡等〕是另一個常見發光設備面臨的問題。在難以接近的地方〔例如：拱形屋頂、橋樑、高建築物、交通隧道〕及/或是在置換照明元件成本極高的地方，這個問題特別明顯。慣用發光設 備的典型壽命約為20年，相當於發光元件使用至少約44,000小時〔以每日使用6小時為基準，可用20年〕。發光元件的壽命通常很短，所以產生了定期置換的需求。
由於以上這些和其他的原因，因此，在各種廣泛的應用上，已經努力持續發展固態發光體來代替白熾光、螢光和其他產光裝置的方法。另外，在發光二極體〔或其他固態發光體〕正在被使用之處，所提供的發光二極體〔或其他固態發光體〕在不斷努力的被改善，例如：涉及能源效率、現色性指數〔CRI Ra〕、對比、功效〔流明/瓦〕和持續使用時間。
許多固態發光體是有名的。例如，發光二極體即為其中一種固態發光體。
發光二極體是將電流轉換成光的半導體元件。很多發光二極體運用在越來越多不同的領域和範圍不斷擴大的用途。
更明確地，發光二極體是當施加電位差橫越p-n接面時發射光〔紫外光、可見光或紅外光〕的半導體元件。有一些製造發光二極體和許多相關的結構的有名方法，而本發明主題可以使用上述此類元件。舉例來說，描述各種光子元件〔包含發光二極體〕：Sze所撰寫《半導體元件物理》〔第二版，1981〕的第12章-第14章和Sze所撰寫《近代半導體元件物理》〔1998〕的第7章。
在此使用的詞彙-「發光二極體〔light emitting diode〕」是指基本半導二極體結構〔即晶片〕。一般所認 知的與市售可得的LED〔例：在電子百貨店所販賣〕是由一些部件所組成的「封裝」裝置。此類封裝裝置通常包含基於半導體的發光二極體〔例如但不限於：美國專利號4,918,487、5,631,190和5,912,477〕、不同的接線和包封發光二極體的封裝。
發光二極體激發電子穿越傳導帶與價帶之間的半導體主動〔發光〕層的能帶隙，發光二極體藉此產生光，該事實眾所皆知。電子過渡所產生的光波長取決於能帶隙。因此，發光二極體所發出光的顏色〔波長〕取決於發光二極體主動層的半導體材料。
雖然發光二極體的發展已經在許多方面皆徹底改革了照明工業，但某些發光二極體的特性面臨挑戰、某些特性還未被確認或是完全滿足。
以發光二極體代替其他發光源〔例白熾光燈泡〕，封裝的LED已經使用在慣用發光設備，舉例來說，包含空心透鏡和附著在空心透鏡之基底板的設備，此基底板有著一或多個接觸器的慣用插座外殼，其電耦合至電源。舉例，LED發光燈泡已經被建構，其中包含了電路板、裝置在電路板上的許多封裝LED、附著於電路板且可適當的連接至發光設備的插座外殼的連接柱，藉此許多LED能夠以電源來發光。
色彩再現常以現色性指數〔CRI Ra〕測量。CRI Ra是一個發光系統與發出八種參考顏色的參考輻射體比較如何表現色彩的相對測量法之修飾平均值，即當物體被某種燈 照亮時，CRI Ra是物體表面顏色偏移的相對值。如果被發光系統照明之色彩檢驗組的色座標，與被參考輻射體照射之上述色彩檢驗組有相同的色座標，則CRI Ra等於100。 日光為高CRI〔約100的Ra值〕，白熾光燈泡也相對的高〔超過95的Ra值〕，而螢光燈較不精準〔典型為70-80的Ra值〕。某些特殊光有非常低的CRI〔例：水銀燈或鈉氣燈的Ra值約低至40或甚至更低〕。鈉氣燈例如使用在照亮高速公路。然而，CRI Ra值較低時，駕駛反應時間明顯減少〔對於任何給予的亮度，CRI Ra較低，辨識度降低〕。
由於被感知為白色的光必是兩種或更多顏色〔波長〕的混合光，因此無法發展單色發光二極體組以產生有效率白光的技術。「白光」發光二極體燈已經生產，其含有由分別為紅光、綠光和藍光的發光二極體所組成之發光二極體光點/束。其他「白光」發光二極體燈已經生產，其含有〔1〕發藍色光的發光二極體，和〔2〕對被發光二極體光照射而激發產生反應、發出黃光的發光材料〔例磷光劑〕，藉由藍光與黃光混合時，產生被感知為白色的光。
本發明主題的相關觀點呈現在1931 CIE〔國際照明委員會〕彩度圖，或1976 CIE彩度圖。擅長此技術的人對彩度圖很熟悉，而且這些彩度圖可以輕易的得到〔例：在網路上搜尋「CIE彩度圖」〕。
一般而言，1931 CIE彩度圖〔國際標準的基本色彩建立在1931年〕，和1976 CIE彩度圖〔與1931 CIE的圖類 似，但更動以使彩度圖中相似距離就呈現類似的感知色差〕提供將色彩定義成色彩加權總和的有用參考資料。
CIE彩度圖依據兩個變數x和y〔使用在1931圖〕或u’和v’〔使用在1976圖〕繪製人類的色彩感知。CIE彩度圖的技術描述，可參考下例：《物理科學和技術之百科全書》，第7卷，第230-231頁〔編者：Robert A.Meyers，1987年〕。光譜色分布在包括全部人類眼睛所能感知色彩的空間邊緣。此邊線代表光譜色的最大飽和。如上述所提，除了1976 CIE彩度圖更動以使彩度圖中相似距離就呈現類似的感知色差以外，1976 CIE彩度圖和1931 CIE彩度圖類似。
在1931圖，圖上點偏移可以依據座標陳述，或為了提供關於色差感知範圍的指標，而依據另一個MacAdam橢圓來陳述。例如，點的軌跡由1931圖特定座標組的具體色彩定義為十倍的MacAdam橢圓，點的軌跡由色彩所構成，此各個色彩能在具體色彩至常見範圍間被察覺有所差異〔同樣地，軌跡的點定義成：以其他數量的MacAdam橢圓所分隔的特定色彩〕。
由於在1976圖，相似距離代表感知相似的色差，1976圖的點偏移可以依據u’和v’座標表達〔例：點距離=〕，而色彩以點的軌跡定義，點的軌跡各別有從具體色彩的常見距離，此色彩由各能在具體色彩至常見範圍間被察覺有所差異的色彩所組成。
在各種廣泛的應用上，對於以下要求的固態發光體 〔例發光二極體〕的使用需求不斷增加：提高的能源效率、改善的現色性指數〔CRI〕、改善的功效〔流明/瓦〕、低成本和/或更長的持續使用期間。
本發明與發光裝置相關，此發光裝置包含可發出至少兩種可見光波長固態發光體，並以此產生混合光。許多案例皆渴望控制混合光的顏色。然而，有許多因素造成混合光顏色在經過一段時間後改變。
舉例來說，許多固態發光體傾向於在經過一段時間後，發光強度減低，而此強度減低的程度通常隨著時間的變遷而不同，且發出不同波長的固態發光體也有不同的強度減低的程度〔例：對於固態發光體發光強度的減低速率來說，第一個發光波長常與第二個發光波長不同，且此兩者的發光強度的減低速率常因時間的變遷而不同〕。
另外，對於某些固態發光體，發光強度的減低速率根據環境溫度而改變。例如，發紅光的LED對溫度有很高的相依性〔例：當溫度達到約攝氏40度，AlInGaP LED的光輸出約減少25%〕。
提供可以最小化或是避免混合光顏色改變的照明裝置和照明方法，這是可以嚮往的。本發明主題提供此類照明裝置和照明方法。
依據本發明主題的第一個概念，提供照明裝置，包含：固態發光體的至少第一和第二群體，固態發光體的第 一群體包含至少一個第一群體的固態發光體，固態發光體的第二群體包含至少一個第二群體的固態發光體； 至少第一感測器，此第一感測器置放成當固態發光體的第一群體和固態發光體的第二群體發光，第一感測器將會暴露在聯合光下，聯合光包含至少一部分由固態發光體的第一群體所發出的光，和至少一部分由固態發光體的第二群體所發出的光，第一感測器只對一部分聯合光敏感；和 電路，其建構成基於第一感測器感測的一部分聯合光強度，而調整施加於固態發光體的第二群體內至少第一個發光體的電流。
根據本發明主題的第一個概念某些實施例，第一感測器只對某些可見波長敏感。
根據本發明主題的第一個概念某些實施例，如果在沒有任何其他光的情況下混合，則該部分聯合光會定義為在1931 CIE彩度圖色座標第一、第二、第三、第四、第五線段內之封閉區域的點，第一線段連接第一個點至第二個點，第二線段連接第二個點至第三個點，第三線段連接第三個點至第四個點，第四線段連接第四個點至第五個點，第五線段連接第五個點至第一個點。第一個點座標x和y為0.32和0.40，第二個點座標x和y為0.36和0.48，第三個點座標x和y為0.43和0.45，第四個點座標x和y為0.42和0.42，第五個點座標x和y為0.36和0.38。
根據前段定義，在此由1931 CIE彩度圖色座標第一、 第二、第三、第四、第五線段內之封閉區域的點所定義成的光是指「BSY」光。
根據本發明主題的第一個概念某些實施例，固態發光體的第二群體包含至少一個所發的光使第一感測器對其光線不敏感的固態發光體。在某些這類型的實施例，固態發光體的第二群體包含至少一個發出佔優勢波長的固態發光體，此波長範圍約在600奈米至約630奈米。
根據本發明主題的第一個概念某些實施例，固態發光體的第二群體由所發的光使第一感測器對其光線不敏感的固態發光體而組成。在某些這類型的實施例，固態發光體的第二群體包含至少一個發出佔優勢波長的固態發光體，此波長範圍約在600奈米至約630奈米。
根據本發明主題的第一個概念某些實施例，聯合光有在1931 CIE彩度圖的點座標x和y，10倍MacAdam橢圓之中有至少一個點在1931 CIE彩度圖的黑體軌跡上。
根據本發明主題的第一個概念某些實施例，照明裝置更包含：至少第一電路板、至少一個固態發光體第一和第二群體放置在第一電路板上，第一感測器與電路板間留有間格。
在某些這類型的實施例，電路板為金屬芯的印刷電路板。
在某些這類型的實施例，第一感測器是架置在間隔物上，而此間隔物架置在第一電路板上。
在某些這類型的實施例，第一感測器與以電路板第一 表面所定義成的第一平面間隔開來。
在某些這類型的實施例，電路更包含連接至第一感測器的差動放大器電路。在某些這類型的實施例，電路更建構成基於環境溫度，而調整施加用於固態發光體的第二群體的電流。
根據本發明主題的第一個概念某些實施例，此電路更包含連接至第一感測器的差動放大器電路。
根據本發明主題的第一個概念某些實施例，電路更建構成基於環境溫度，而調整僅施加於固態發光體的第二群體的電流。在某些這類型的實施例，固態發光體的第二群體包含至少一個發出佔優勢波長的固態發光體，此波長範圍約在600奈米至約630奈米。
依據本發明主題的第二個概念，提供照明方法，包含：將至少固態發光體的第一和第二群體發光以產生聯合光，固態發光體的第一群體含有至少一個固態發光體；固態發光體的第二群體含有至少一個固態發光體；僅感測一部分的聯合光；和基於一部分聯合光強度，而調整施加於固態發光體的第二群體內至少第一個發光體的電流。
根據本發明主題的第二個概念某些實施例，如果在沒有任何其他光的情況下混合，則該部分聯合光會定義為在1931 CIE彩度圖色座標第一、第二、第三、第四、第五線段內之封閉區域的點，第一線段連接第一個點至第二個點，第二線段連接第二個點至第三個點，第三線段連接第 三個點至第四個點，第四線段連接第四個點至第五個點，第五線段連接第五個點至第一個點。第一個點座標x和y為0.32和0.40，第二個點座標x和y為0.36和0.48，第三個點座標x和y為0.43和0.45，第四個點座標x和y為0.42和0.42，第五個點座標x和y為0.36和0.38。
根據本發明主題的第二個概念某些實施例，固態發光體的第二群體包含至少一個所發的光使第一感測器對其光線不敏感的固態發光體。在某些這類型的實施例，固態發光體的第二群體包含至少一個發出佔優勢波長的固態發光體，此波長範圍約在600奈米至約630奈米。
根據本發明主題的第二個概念某些實施例，固態發光體的第二群體由所發的光使第一感測器對其光線不敏感的固態發光體而組成。在某些這類型的實施例，固態發光體的第二群體包含至少一個發出佔優勢波長的固態發光體，此波長範圍約在600奈米至630奈米。
根據本發明主題的第二個概念某些實施例，聯合光有在1931 CIE彩度圖的點座標x和y，10倍MacAdam橢圓之中有至少一個點在1931 CIE彩度圖的黑體軌跡上。
根據本發明主題的第二個概念某些實施例，也基於環境溫度，而調整施加於固態發光體的第二群體內至少第一個發光體的電流。在某些這類型的實施例，固態發光體的第二群體包含至少一個發出佔優勢波長的固態發光體，此波長範圍約在600奈米至約630奈米。
依據本發明主題的第三個概念，提供照明裝置，包含： 固態發光體的至少第一和第二群體，固態發光體的第一群體包含至少一個第一群體的固態發光體，固態發光體的第二群體包含至少一個第二群體的固態發光體。
至少第一電路板、至少一個固態發光體第一和第二群體放置在第一電路板上； 至少第一感測器，此第一感測器置放成當固態發光體的第一群體和固態發光體的第二群體發光，第一感測器將會暴露在一部分的光下，此光包含由固態發光體的第一群體所發出的光，和由固態發光體的第二群體所發出的光，第一感測器與電路板間留有間格；和 電路，其建構成基於第一感測器感測的光強度，而調整施加於固態發光體的第一群體和固態發光體的第二群體中至少任一個〔即至少一個固態發光體的第一群體和/或至少一個固態發光體的第二群體〕的電流。
根據本發明主題的第三個概念某些實施例，電路板為金屬芯的印刷電路板。
根據本發明主題的第三個概念某些實施例，第一感測器是架置在間隔物上，而此間隔物架置在第一電路板上。
根據本發明主題的第三個概念某些實施例，第一感測器與以電路板第一表面所定義成的第一平面間隔開來。
根據本發明主題的第三個概念某些實施例，電路包含連接至第一感測器的差動放大器電路。
依據本發明主題的第四個概念，提供照明裝置，包含： 固態發光體的至少第一和第二群體，固態發光體的第 一群體包含至少一個第一群體的固態發光體，固態發光體的第二群體包含至少一個第二群體的固態發光體； 至少第一感測器，此第一感測器置放成當固態發光體的第一群體和固態發光體的第二群體發光，第一感測器將會暴露在至少一部分的光下，此光包含由固態發光體的第一群體所發出的光，和由固態發光體的第二群體所發出的光；和 電路，其建構成基於第一感測器感測的光強度，而調整施加於固態發光體的第一群體和固態發光體的第二群體中至少任一個的電流，電路包含連接至第一感測器的差動放大器電路。
依據本發明主題的第五個概念，提供照明裝置，包含：固態發光體的至少第一和第二群體，固態發光體的第一群體包含至少一個第一群體的固態發光體，固態發光體的第二群體包含至少一個第二群體的固態發光體；和電路，其建構成基於環境溫度，而調整僅施加於固態發光體的第二群體的電流。
根據本發明主題的第五個概念某些實施例，固態發光體的第二群體包含至少一個發出佔優勢波長的固態發光體的固態發光體，此波長範圍約在600奈米至約630奈米。
根據本發明主題的第五個概念某些實施例，混合固態發光體的第一群體發出的光和固態發光體的第二群體發出的光，混合光在1931 CIE彩度圖有點座標x和y，10倍MacAdam橢圓之中有至少一個點在1931 CIE彩度圖的黑體 軌跡上。
依據本發明主題的第六個概念，提供照明方法，包含：至少固態發光體的第一和第二群體發光，固態發光體的第一群體包含至少一個第一群體的固態發光體，固態發光體的第二群體包含至少一個第二群體的固態發光體；電路，其建構成基於環境溫度，而調整僅施加於固態發光體的第二群體的電流。
根據本發明主題的第六個概念某些實施例，固態發光體的第二群體包含至少一個發出佔優勢波長的固態發光體的固態發光體，此波長範圍約在600奈米至約630奈米。
根據本發明主題的第六個概念某些實施例，混合固態發光體的第一群體發出的光和固態發光體的第二群體發出的光，其混合光在1931 CIE彩度圖有點座標x和y，10倍MacAdam橢圓之中有至少一個點在1931 CIE彩度圖的黑體軌跡上。
本發明主題可以經由參考附圖和接下來的本發明主題實施方式，而更加了解。
本發明主題將參考附圖並會在之後更完全的敘述，其中附圖顯示了發明主題實施例。然而，本發明主題不該解釋成限制在此所提出的實施例。更確切的說，這些實施例被提供是為了使揭露能徹底且完全，並充分地傳達本發明主題的領域至擅長此技術的人。相似的數字從頭到尾涉及 相似的元件。像是在此使用的詞「和/或」包含相關聯列舉項目一個或數個的任何且所有聯合體。
在此使用的專門術語只是用來描述特定的實施例，不是意圖去限制發明主題。就像在此使用的單數形式「此」和「本」也是意圖去包含複數型式，除非上下文清楚地指出不是如此。可更被了解，當術語「包含」使用在說明書中，明確說明所述特徵、整體、步驟、操作、元件、和/或成分的存在，但不排除一或多個其他特徵、整體、步驟、操作、元件、和/或成分的存在或附加。
詞彙「照明裝置」使用於此但不限制於此，除非文中指出裝置是可以發光的。意即，照明裝置可以是照明一個區域或體積的裝置。例：建築物、游泳池或溫泉浴場、房間、倉庫、指示燈、道路、停車場、交通工具、招牌。例：道路標示、廣告招牌、飛艇、玩具、鏡子、艦艇、電子裝置、輪船、飛機、體育場、電腦、遙控音頻裝置、遙控影像裝置、手機、樹、窗戶、液晶顯示器、洞穴、隧道、院子、街燈柱、或是發光於封裝內的裝置或裝飾裝置，或使用在邊緣或是背光源的裝置〔例：背光看板、招牌、液晶顯示器〕、代替燈泡〔例：代替交流電的白熾光、低電壓光源、螢光等〕、使用在戶外照明的光源、使用在安全照明的光源、使用在外部住宅照明的光源〔牆底座、杆/柱底座〕、天花板設備/牆上燈臺、櫥櫃下的光源、照射器〔地板和/或桌子和/或書桌〕、環境美化光源、軌道光源、作業光源、專業光源、天花板風扇光源、檔案/技術的顯示光源、 高振動/撞擊光源-工作光源等、鏡子/梳妝台光源、或其他任何發光裝置。
當元件〔例如層、區域或是基板〕與在此當成「在…上」或衍伸為「到…之上」的其他元件有關，此元件可以是直接在其他元件上、或是衍伸為直接到其他元件之上、亦或是以介於其中的元件呈現。相反的，當元件與在此「直接在…上」或衍伸為「直接到…之上」的其他元件有關，介於其中的元件則不出現。同樣的，當元件與其他元件在此涉及「連接」或「結合」，元件可以直接連結至其他元件、或是直接結合至其他元件，亦或是以介於其中的元件呈現。相反的，當元件與在此「直接連接」或「直接結合」的其他元件有關，則介於其中的元件不呈現。
雖然術語「第一」、「第二」等使用在此可以是為了描述各種元件、成分、區域、層、區段和/或界線，這些元件、成分、區域、層、區段和/或界線不能被侷限在這些術語內。這些術語只是用來區分一個元件、成分、區域、層、或區段與另一個區域、層、或區段。因此，以下所討論的第一個元件、成分、區域、層、或區段可稱作為第二個元件、成分、區域、層、或區段，且不違反本發明主題的學說。
再者，例如「較低」或「底部」和「較高」和「頂端」的相關術語可以使用在此描述一個元件與另外一個元件的關係，就像圖片所呈現的。此相關術語傾向於包含不同定位的裝置，另外將其定位描繪在圖片中。舉例來說，如果 圖中的裝置是顛倒的，描述為比起其他元件在「較低」處的元件將會定位在比起其他元件在「較高」處。因此，本示範術語「較低」可以包含「較低」和「較高」兩者的定位，其取決在圖片的特定定位。類似的，如果裝置在其中一張圖中是顛倒的，描述為「在其他元件下面」或「在其他元件下方」的元件，將會定位成「在其他元件上面」。 因此，本示範術語「在下面」或「在…下方」可以包含「在下面」和「在上面」兩者的定位。
詞彙「優勢波長」使用於此是根據其有名且公認意義與光譜可感知顏色相關，即光的單一波長產生的色彩感知能力與從光源發光由見到而接收的色彩感知能力最相似〔即大略近似為色度〕，與「最高波長」相反，熟知為最高波長是指光譜線在光源的光譜功率貢獻之最大功率。因為人眼不能相等地感知所有波長〔人眼所能感知的黃色、綠色比紅色和藍色來的好〕，而且因為許多固態發光體所發的光〔例：發光二極體〕的確擁有波長範圍，感知到的顏色〔即優勢波長〕未必等於〔且經常不同〕最高功率的波長〔最高波長〕。精準的單色光〔例如雷射〕有著相同的優勢波長與最高波長。
固態發光體可以是飽和或是非飽和。術語「飽和」在此使用用以表示色飽和度達至少85%，術語「色飽和度」對擅長此技術的人們來說是熟知的，且計算色飽和度的程序對擅長此技術的人們來說也是熟知的。
當提及固態發光體時，詞彙「發光」在此使用指至少 一些電流供應至固態發光體並造成固態發光體發出至少一些電磁光，其所發出的電磁光至少一部分有著100奈米到1000奈米的波長。詞彙「發光」也含有固態發光體持續或間斷發光的情況，間斷發光以人類可以感知成持續發光的速率發光〔假設此光為可見光〕，或是含有著相同或不同顏色的許多固態發光體間斷和/或交替地〔有或沒有「開啟」次數重疊〕發光的情況，藉由這樣的方法，假設所發出的光為可見光，人眼將會將其感知成持續發光〔在此不同顏色發光，且成為那些顏色的混合光〕。
當提及發光體時，詞彙「激發」在此使用指至少一些電磁光〔例如：可見光、紫外光、紅外光〕是連接至發光體，並造成發光體發出至少一些光。「激發」包含發光體持續或間斷發光的情況，間斷發光以人類可以感知成持續發光的速率發光，或是含有著相同或不同顏色的許多發光體間斷和/或交替地〔有或沒有「開啟」次數重疊〕發光的情況，藉由這樣的方法，人眼將會將其感知成持續發光〔在此不同顏色發光，且成為那些顏色的混合光〕。
除了在此以外的定義，所有的術語〔包含技術和科學術語〕使用在此有相同意義，此意義為能被一個在此技術的普通技術人員一般性地了解本發明的歸屬。術語將可以被更了解，例如：那些定義在一般使用的字典之術語，術語必須被解釋成有其意義且包含它們在本文相關技術及本揭露的意義，術語不會被解釋成理想化或過於拘泥的觀念，除非明確地在此定義。提及結構或特徵也是值得被擅 長此技術的人體會，此特徵佈置成「鄰接」其他特徵，此特徵將有部分在鄰接特徵之上或之下。
就像前文所述，與本發明主題第一個概念一致，提供的照明裝置包含：固態發光體的至少第一和第二群體；至少第一感測器，當固態發光體的第一群體和固態發光體的第二群體發光，第一感測器將會暴露在光下，第一感測器只對一部分的光敏感；和電路，其建構成基於第一感測器感測的一部分聯合光強度，而調整施加於固態發光體的第二群體內至少第一個發光體的電流。
照明裝置可以更包含一個或多個元件和/或藉由固態發光體的第一和第二群體發光的發光材料。例如，照明裝置可包含發光材料〔例：如果要求，一種或多種的發光體可與一個或多個固態發光體封包在一起。〕
固態發光體〔和如果包含發光材料，例：一個或多個發光體〕使用在根據本發明主題的裝置和方法，本發明主體可由擅長此技術者選擇任何固態發光體和任何發光材料。廣泛的各種此類固態發光體和此類發光材料是可以很快就被得到、對於擅長此技術的人是熟知的，其中任何一項都可使用在根據本發明主題的裝置和方法。例如，可使用在實行本發明主題的固態發光體和發光材料，如下所述： 美國專利申請案號60/753,138，申請日西元2005年12月22日，標題「照明裝置」〔發明人：Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_003 PRO〕，及美國專利申請案號11/614,180，申請日西元2006年12月21日，整體併於此 當成參考資料； 美國專利申請案號60/794,379，申請日西元2006年4月24日，標題「以空間分割的發光膜改變LED的光譜組成」〔發明人：Gerald H.Negley和Antony Paul van de Ven；專利代理人編號：931_006 PRO〕，及美國專利申請案號11/624,811，申請日西元2007年1月19日，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號60/808,702，申請日西元2006年5月26日，標題「照明裝置」〔發明人：Gerald H.Negley和Antony Paul van de Ven；專利代理人編號：931_006 PRO〕，及美國專利申請案號11/624,811，申請日西元2007年5月22日，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號60/808,925，申請日西元2006年5月26日，標題「固態發光體裝置與該製造方法」〔發明人：Gerald H.Negley和Neal Hunter；專利代理人編號：931_010 PRO〕，及美國專利申請案號11/753,103，申請日西元2007年5月24日，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號60/802,697，申請日西元2006年5月23日，標題「照明裝置與製造方法」〔發明人：Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_011 PRO〕，及美國專利申請案號11/751,990，申請日西元2007年5月22日，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號60/793,524，申請日西元2006年4月20日，標題「照明裝置與照明方法」〔發明人：Gerald H. Negley和Antony Paul van de Ven；專利代理人編號：931_012 PRO〕，及美國專利申請案號11/736,761，申請日西元2007年4月18日，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號60/839,453，申請日西元2006年8月23日，標題「照明裝置與照明方法」〔發明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_034 PRO〕，及美國專利申請案號11/843,243，申請日西元2007年8月22日，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號60/851,230，申請日西元2006年10月12日，標題「照明裝置與該製造方法」〔發明人：Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_041 PRO〕，及美國專利申請案號11/870,679，申請日西元2007年10月11日，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號60/916,608，申請日西元2007年5月8日，標題「照明裝置與照明方法」〔發明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_072 PRO〕，整體併於此當成參考資料；和 美國專利申請案號12/017,676，申請日西元2008年1月22日，標題「含有一個或多個發光體的發光裝置，和該製造方法」〔發明人：Gerald H.Negley和Antony Paul van de Ven；專利代理人編號：931_079 NP〕，及美國專利申請案號60/982,900，申請日西元2007年10月26日〔發明人：Gerald H.Negley和Antony Paul van de Ven；專利代理人編號：931_079 PRO〕，整體併於此當成參考資料。
擅長此技術的人熟悉於僅對一部分可見光敏感的感測器，且任何的此類感測器可使用在本發明主題的裝置與方法。例如：感測器可以是個獨特且不昂貴的感測器〔GaP：N LED〕，此感測器接收全部的光通量，但僅〔光學地〕對一個或多個的許多LED列敏感。特別地，此感測器可以僅對混合產生BSY光之LED發出的光敏感，和為了維持LED壽命〔和光輸出減少〕，提供反饋至紅光LED列。藉由使用僅對選擇性螢幕感測器輸出，一列的輸出可以被選擇性的控制，而去保持適當的比率的輸出，因此保持裝置的色彩溫度。此類型的感測器只僅被某種波長範圍的光激發，此範圍不包含紅光。
擅長此技術的人熟悉於且可快速設計、建造一個各種不同樣式的電路，此電路建構成基於感測器所感應到的光強度，而調整僅施加於特定固態發光體的電流，和任何電路可以使用在本發明主題的裝置和方法。例如，電路可以包含微處理器，此微處理器對感測器的信號響應以控制電流，其電流供給至固態發光體，固態發光體基於感測器的信號響應而被控制。如果需要，電路可以包含多個晶片。
根據本發明主題的某些實施例，有提供發光波長範圍為430奈米480奈米的固態發光體的第一群體，發光波長範圍為600奈米630奈米的固態發光體的第二群體，發光波長範圍為555奈米585奈米的發光體的第一群體〔由固態發光體的第一群體發出的光、由固態發光體的第二群體發出的光和發光體發出的光的組合被稱做「聯合光」〕， 感測器暴露在聯合光下，且對波長範圍在430奈米480奈米的光與波長範圍在555奈米585奈米的光敏感，但對波長範圍在600奈米630奈米的光不敏感〔即感測器僅對一部分的聯合光敏感〕，電路建構成基於波長範圍在430奈米480奈米的光與波長範圍在555奈米585奈米的光之聯合光強度，而調整施加於發光波長在600奈米630奈米的光的固態發光體之電流〔即感測器對其不敏感的固態發光體〕。在某些這類型的實施例，每個至少一些固態發光體的第一群體是與一個或多個的發光體之第一群體封裝在一起。在某些這類型的實施例，聯合光有在1931 CIE彩度圖的點座標x和y，10倍MacAdam橢圓之中有至少一個點在1931 CIE彩度圖的黑體軌跡上。
就像上述文章，依據本發明主題的第三個概念，提供照明裝置，包含：固態發光體的至少第一和第二群體，至少第一電路板，至少第一感測器，至少第一感測器與電路板間留有間格，和電路建構成基於感測器感測的光強度，而調整施加於固態發光體的第一群體和固態發光體的第二群體中至少任一個的電流。
上述關於固態發光體，可以使用在與本發明主題第一個概念有關的感測器和電路，它們是可以應用在本發明主題的第二個概念的零件上。
擅長此技術的人對廣泛的各種電路板熟悉，且任何此類的電路板可以使用在有關於本發明主題之中。
如同上述所提，根據本發明主題的此概念之某些實施 例，電路板為金屬芯的印刷電路板。為了促進熱的消散，此類電路板有高效率的熱傳導率，當使用在固態發光體時，促進熱的消散是特別重要的，因為許多固態發光體在高溫時運作的並不良好〔除此之外，還會減少光射出的強度，如果LED運作在上升的溫度下，有些LED的壽命會明顯的縮短-如果希望LED壽命長，通常相信許多LED的接合溫度不能超過攝氏70度〕。然而，使用此類電路板會在感測器與電路板間產生電容耦合〔部分地，如果感測器架置在或是很接近電路板〕，此電容耦合會造成電路板將電壓強加於感測器訊號上〔產生「雜訊」，其使感測器的訊號之準確性降低〕。
根據本發明主題的某些實施例，感測器是以足夠消除雜訊的距離而與電路板的表面留有間隔，消除大部分的雜訊，或是減少此類雜訊至可忍受的程度〔電容依照「電容平面」之間的距離尺度而改變，其中一平面為電路板，又另一其他平面，諸如：感測器的導線〕。
如同上述所提，根據本發明主題的某些實施例，感測器與電路板相間隔，其間隔是以感測器架置在間隔物上，且此間隔物架置在該電路板上。擅長此技術的人對廣泛的各種此類間隔物的材料和形狀熟悉，且任何此類間隔物可以使用在有關於本發明主題之中。
例如，在典型實施例中，電路板可以是金屬核心印刷電路板發光二極體(MCPCB LED)板。將感測器區隔的金屬核心印刷電路板發光二極體板使其可最小化或減少在感測 器與金屬核心印刷電路板間的影響之耦合電容。在工作期間，MCPCB電壓浮動且與線電壓符合。否則，在金屬核心印刷電路板與感測器間的耦合電容會降低來自感測器的信號品質，且會藉由金屬核心印刷電路板在感測器信號上強大的電壓而影響工作性能。為了減少金屬核心印刷電路板在感測器上的影響，從金屬核心印刷電路板的感測器去耦，藉由將感測器與金屬核心印刷電路板發光二極體板間隔，允許感測器在與金屬核心印刷電路板電壓無實際交互影響下操作。
如同上述所提，依據本發明主題的第四個概念，提供發光裝置，包含：固態發光體的至少第一和第二群體，至少第一感測器，和電路建構成基於感測器感測的光強度，而調整施加於固態發光體的第一群體和固態發光體的第二群體中至少任一個的電流，此電路包含連接至感測器的差動放大器電路。
擅長此技術的人熟悉各種的差動放大器電路，且任何的此類電路可以使用在根據本發明主題的裝置和步驟。藉由使用差動放大器電路，將迅速被擅長此技術的人體會，電壓經由兩個輸入電壓而計算，而並非由地線計算。擅長此技術的人可以立即了解正金屬線和負金屬線將會獲得相同〔或大約相同〕的干擾，此干擾將會在比較測定機抵銷。典型的差動放大器電路描繪於圖3，並在下文討論。
如同上述所提，依據本發明主題的第五個概念，提供照明裝置，包含：固態發光體的至少第一和第二群體，和 電路建構成基於環境溫度，而調整僅施加於固態發光體的第二群體的電流。
擅長此技術的人可以熟悉、立即設計並建造各種樣式的電路，其電路建構成基於環境溫度，而調整僅施加於固態發光體的群體〔或多個群體〕的電流，且任何此類電路可以使用在本發明主題的裝置和方法。
根據本發明主題的某些實施例，提供：發光波長範圍在430奈米至480奈米間之固態發光體的第一群體，發光波長範圍在600奈米至630奈米間之固態發光體的第二群體，發光的優勢波長範圍在約555奈米至約585奈米間之發光體的第一群體，和電路建構成基於環境溫度，而調整僅施加於發光波長在600奈米至630奈米間的固態發光體的電流。在某些此類的實施例，每個固態發光體至少一些第一群體與一個或許多發光體的第一群體封裝在一起。在某些此類型的實施例，聯合光有在1931 CIE彩度圖的點座標x和y，10倍MacAdam橢圓之中有至少一個點在1931 CIE彩度圖的黑體軌跡上。
如同上述所提，一些紅色LED有非常大的溫度相依性〔例：當溫度上升至攝氏~40度，AlInGaP發光二極體光學輸出會減少至~25%〕。因此，裝置/電源供應溫度會改變處，則此減少的光學輸出會被照明裝置影響光輸出的色彩〔BSY光對紅光的比率〕。此溫度補償電路可以減少這些改變至不被察覺的程度〔少於delta u’v’的0.005〕。
如上述所指出，根據本發明主題的某些實施例，提供包含電路，其電路含有感測固態發光體〔除了第二群體〕輸出之感測器和基於環境溫度而調整供應至第二群體的電流之副電路。關於此類實施例，並不需要補償溫度在固態發光體第二群體外的影響。
通常來說，根據本發明主題，任何數種顏色的光可以被照明裝置混合。典型的混合光顏色例子描述如下： 美國專利申請案號60/752,555，申請日西元2005年12 月21日，標題「照明裝置與照明方法」〔發明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_004 PRO〕，及美國專利申請案號11/613,714，申請日西元2006年12月20日，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號60/793,524，申請日西元2006年4月20日，標題「照明裝置與照明方法」〔發明人：Gerald H.Negley和Antony Paul van de Ven；專利代理人編號：931_012 PRO〕，及美國專利申請案號11/736,761，申請日西元2007年4月18日，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號60/793,518，申請日西元2006年4月20日，標題「照明裝置與照明方法」〔發明人：Gerald H.Negley和Antony Paul van de Ven；專利代理人編號：931_013 PRO〕，及美國專利申請案號11/736,799，申請日西元2007年4月18日，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號60/793,530，申請日西元2006年4月20日，標題「照明裝置與照明方法」〔發明人：Gerald H.Negley和Antony Paul van de Ven；專利代理人編號：931_014 PRO〕，及美國專利申請案號11/737,321，申請日西元2007年4月19日，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號60/916,596，申請日西元2007年5月8日，標題「照明裝置與照明方法」〔發明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_031 PRO〕，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號60/916,607，申請日西元2007年5 月8日，標題「照明裝置與照明方法」〔發明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_032 PRO〕，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號60/916,590，申請日西元2007年5月8日，標題「照明裝置與照明方法」〔發明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_033 PRO〕，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號7,213,940，申請日西元2007年5月8日，標題「照明裝置與照明方法」〔發明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_035 NP〕，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號60/868,134，申請日西元2006年12月1日，標題「照明裝置與照明方法」〔發明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_035 PRO〕，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號11/948,021，申請日西元2007年11月30日，標題「照明裝置與照明方法」〔發明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_035 NP2〕，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號60/978,880，申請日西元2007年10月10日，標題「照明裝置與製造方法」〔發明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_040 PRO〕，及美國專利申請案號61/037,365，申請日西元2008年3月18日，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號60/868,986，申請日西元2006年12月7日，標題「照明裝置與照明方法」〔發明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_053 PRO〕，及美國專利申請案號11/951,626，申請日西元2007年12月6日，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號60/916,608，申請日西元2007年5月8日，標題「照明裝置與照明方法」〔發明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_072 PRO〕，整體併於此當成參考資料；和 美國專利申請案號60/990,435，申請日西元2007年11月27日，標題「有著高CRI值和高效率的溫暖白光照明」〔發明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_081 PRO〕，整體併於此當成參考資料。
本發明主題在照明裝置的可見光光源可以用任何想要的方式設置、架設且供應電流，和可以架設在任何想要的空間或裝置。典型適當設置的例子，如以下所述： 美國專利申請案號12/017,558，申請日西元2008年1月22日，標題「缺陷容忍發光體，系統合併缺陷容忍發光體和缺陷容忍發光體的製造方法」〔發明人：Gerald H.Negley和Antony Paul van de Ven；專利代理人編號：931_056 NP〕，美國專利申請案號60/885,937，申請日西元2007年1月22日，標題「高電壓之固態發光體」〔發明人：Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_056 PRO〕，美國 專利申請案號60/982,892，申請日西元2007年10月26日，標題「缺陷容忍發光體，系統合併缺陷容忍發光體和缺陷容忍發光體的製造方法」〔發明人：Gerald H.Negley和Antony Paul van de Ven；專利代理人編號：931_056 PRO2〕，及美國專利申請案號60/986,662，申請日西元2007年11月9日〔專利代理人編號：931_056 PRO3〕，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號12/017,600，申請日西元2008年1月22日，標題「使用外部互相連接陣列之照明裝置的發光裝置與其製造方法」〔發明人：Gerald H.Negley和Antony Paul van de Ven；專利代理人編號：931_078 NP〕，美國專利申請案號60/982,909，申請日西元2007年10月26日〔發明人：Gerald H.Negley和Antony Paul van de Ven；專利代理人編號：931_078 PRO〕，美國專利申請案號60/986,795，申請日西元2007年11月9日〔專利代理人編號：931_078 PRO2〕，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號12/017,676，申請日西元2008年1月22日，標題「有一個或多個發光體的發光裝置與製造方法」〔發明人：Gerald H.Negley和Antony Paul van de Ven；專利代理人編號：931_079 NP〕，美國專利申請案號60/982,900，申請日西元2007年10月26日〔發明人：Gerald H.Negley和Antony Paul van de Ven；專利代理人編號：931_079 PRO〕，整體併於此當成參考資料； 另外，擅長此技術的人對於許多不同樣式光之廣泛的 各種架設結構熟悉，且任何此類架構可以根據本發明主題而使用。
例如：裝置，其他架設結構和可用於本發明主題之完整光源裝配，如以下所述： 美國專利申請案號60/752,753，申請日西元2005年12月21日，標題「照明裝置」〔發明人：Gerald H.Negley、Antony Paul van de Ven和Neal Hunter；專利代理人編號：931_002 PRO〕，及美國專利申請案號11/613,692，申請日西元2006年12月20日，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號60/798,446，申請日西元2006年5月5日，標題「照明裝置」〔發明人：Antony Paul van de Ven；專利代理人編號：931_008 PRO〕，及美國專利申請案號11/743,754，申請日西元2007年5月3日，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號60/809,618，申請日西元2006年5月31日，標題「照明裝置與照明方法」〔發明人：Gerald H.Negley、Antony Paul van de Ven和Thomas G.Coleman；專利代理人編號：931_017 PRO〕，及美國專利申請案號11/755,153，申請日西元2007年5月30日，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號60/845,429，申請日西元2006年9月18日，標題「光源裝置、光源裝配、設備與製造方法」〔發明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_019 PRO〕，及美國專利申請案號 11/856,421，申請日西元2007年9月17日，整體併於此當成參考資料；美國專利申請案號60/846,222，申請日西元2006年9月21日，標題「光源裝配、其安裝方法與置換光源的方法」〔發明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_021 PRO〕，及美國專利申請案號11/859,048，申請日西元2007年9月21日，整體併於此當成參考資料；美國專利申請案號60/858,558，申請日西元2006年11月13日，標題「照明裝置、發光封裝與照明方法」〔發明人：Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_026 PRO〕，及美國專利申請案號11/939,047，申請日西元2007年11月13日，整體併於此當成參考資料；美國專利申請案號60/858,881，申請日西元2006年11月14日，標題「光源器械裝配」〔發明人：Paul Kenneth Pickard和Gary David Trott；專利代理人編號：931_036 PRO〕，及美國專利申請案號11/939,052，申請日西元2007年11月13日，整體併於此當成參考資料；美國專利申請案號60/859,013，申請日西元2006年11月14日，標題「光源裝配及光源裝配的零件」〔發明人：Gary David Trott和Paul Kenneth Pickard；專利代理人編號：931_037 PRO〕，及美國專利申請案號11/736,799，申請日西元2007年4月18日，整體併於此當成參考資料；美國專利申請案號60/853,589，申請日西元2006年10 月23日，標題「照明裝置和照明器械外蓋的安裝方法和/或裝置元件至照明裝置外蓋」〔發明人：Gary David Trott和Paul Kenneth Pickard；專利代理人編號：931_038 PRO〕，及美國專利申請案號11/877,038，申請日西元2007年10月23日，整體併於此當成參考資料；美國專利申請案號60/861,901，申請日西元2006年11月30日，標題「有附加配件的低光發光二極體」〔發明人：Gary David Trott、Paul Kenneth Pickard和Ed Adams；專利代理人編號：931_044 PRO〕，整體併於此當成參考資料；美國專利申請案號60/916,384，申請日西元2007年5月7日，標題「照明設備、照明裝置和其零件」〔發明人：Paul Kenneth Pickard、Gary David Trott和Ed Adams；專利代理人編號：931_055 PRO〕，及美國專利申請案號11/948,041，申請日西元2007年11月30日〔發明人：Gary David Trott、Paul Kenneth Pickard和Ed Adams；專利代理人編號：931_055 NP〕，整體併於此當成參考資料；美國專利申請案號60/916,030，申請日西元2007年5月4日，標題「照明設備」〔發明人：Paul Kenneth Pickard、James Michael LAY和Gary David Trott；專利代理人編號：931_069 PRO〕，整體併於此當成參考資料；美國專利申請案號60/916,407，申請日西元2007年5月7日，標題「照明設備和照明裝置」〔發明人：Gary David Trott和Paul Kenneth Pickard；專利代理人編號：931_071 PRO〕，整體併於此當成參考資料； 美國專利申請案號61/029,068，申請日西元2008年2月15日，標題「照明設備和照明裝置」〔發明人：Paul Kenneth Pickard和Gary David Trott；專利代理人編號：931_086 PRO〕，及美國專利申請案號61/037,366，申請日西元2008年3月18日，整體併於此當成參考資料。
根據本發明主題的實施例在此參考橫截面圖〔和/或平面圖〕的敘述，這些圖是本發明主題的理想實施例之概要圖示。就其本身而論，圖中形狀變化，由於例如可以預期製造技法和/或公差。因此，本發明主題的實施例，不能限制解釋成在此特定區域形狀的圖解，但可解釋成例如包含製造所造成的形狀偏差，例如，模子的區域圖解或解釋了長方形物通常將會有圓形的或曲線的特徵。因此，在圖片中解釋的區域是本質上概要的，和不傾向去將他們的形狀圖解成裝置區域的精確形狀，且不傾向去限制本發明主題的範圍。
關於任何在此敘述的混合光，在其鄰近方面〔例如：MacAdam橢圓〕到在1931 CIE和/或彩度圖及1976 CIE彩度圖的黑體軌跡，本發明主題更可以指出此類有色彩溫度2700K、3000K、3500K黑體軌跡上之鄰近混合光，即： 混合光有色座標x和y，其定義為在1931 CIE彩度圖色座標第一、第二、第三、第四、第五線段內之封閉區域的點，第一線段連接第一個點至第二個點，第二線段連接第二個點至第三個點，第三線段連接第三個點至第四個點，第四線段連接第四個點至第五個點，第五線段連接第 五個點至第一個點。第一個點座標x和y為0.4578和0.4101，第二個點座標x和y為0.4813和0.4319，第三個點座標x和y為0.4562和0.4260，第四個點座標x和y為0.4373和0.3893，第五個點座標x和y為0.4593和0.3944〔即大約至2700K〕；或 混合光有色座標x和y，其定義為在1931 CIE彩度圖色座標第一、第二、第三、第四、第五線段內之封閉區域的點，第一線段連接第一個點至第二個點，第二線段連接第二個點至第三個點，第三線段連接第三個點至第四個點，第四線段連接第四個點至第五個點，第五線段連接第五個點至第一個點。第一個點座標x和y為0.4338和0.4030，第二個點座標x和y為0.4562和0.4260，第三個點座標x和y為0.4299和0.4165，第四個點座標x和y為0.4147和0.3814，第五個點座標x和y為0.4373和0.3893〔即大約至3000K〕；或 混合光有色座標x和y，其定義為在1931 CIE彩度圖色座標第一、第二、第三、第四、第五線段內之封閉區域的點，第一線段連接第一個點至第二個點，第二線段連接第二個點至第三個點，第三線段連接第三個點至第四個點，第四線段連接第四個點至第五個點，第五線段連接第五個點至第一個點。第一個點座標x和y為0.4073和0.3930，第二個點座標x和y為0.4299和0.4165，第三個點座標x和y為0.3996和0.4015，第四個點座標x和y為0.3889和0.3690，第五個點座標x和y為0.4147和0.3814 〔即大約至3500K〕。
圖1和圖2電路根據本發明主題的某些觀念而利用光感測器和溫度感測器。圖1和圖2說明三列的發光二極體，然而，任何的發光二極體列數都可以使用。在某些實施例中，利用二個或更多列。
圖1和圖2也解釋電流控制各種發光二極體列。根據本發明主題的感測器技術可與任何適當的電源供應/電流控制系統而加以利用。例如，根據本發明主題的感測器技術可以使用在AC或DC的電源供應上。類似的，根據本發明主題的感測器技術可以利用在任何電源供應拓撲上，譬如：傳遞、推動、傳遞/提高、返馳等。
再者，任何數量的電流控制技術〔例如：線電流控制或脈衝波寬度調整之電流控制〕可被利用。此類電流控制可以與類比電路、數位電路或類比電路與數位電路的結合而加以實現。控制穿過發光二極體的電流技術是擅長此技術的人所熟知的，且因此不需要在此描述細節。再者，擅長此技術將會了解在此描述的感測器為如何，並可以含入各種控制技術去控制發光二極體的輸出。
另外，當本發明主題的實施例主要描述關於控制穿過發光二極體的電流時，此感測器技術也可以利用在電壓控制系統或與包含電流和電壓的系統。
因此，在前文所討論的照明，電流控制解釋在圖1與圖2，其顯示了任何數量的電源供應設計，根據本發明主題，此設計可與光感測器和/或溫度感測器而加以使用。
圖3是可以使用在本發明主題的方法與裝置的電路圖。此電路圖呈現於圖3，包含：感測器31、差動放大器電路32〔其包含比較測定機33〕、許多紅光發光二極體34和電熱調節器35。此電路圖示包含：此電路當溫度增加時，以改變發光二極體感測信號增加發光二極體電流，視為控制元件。
在通常的工作下，比較測定器36將會控制發光二極體電流去保持穩定電壓而藉以保持穩定電流，其視為在電流感測輸入〔見圖4〕。A：如果I增加，V’IS增加，且比較測定器36將會減少電流以作為響應。B：如果I減少，V’IS減少，且比較測定器36將會增加電流以作為響應。
電壓分配電路包含Ra、Rb和RT調整電流感測輸入的信號。
a)V’IS=VIS x(RT+Rb)/(Ra+Rb+RT)
b)當RT的溫度增加，電壓V’IS減少，且比較測定器36將會增加I以作為響應。
c)當RT的溫度減少，電壓V’IS增加，且比較測定器36將會減少I以作為響應。
因此，圖4的目標為：隨著溫度升高，增加ILED，為的是要補償因溫度的升高而減少的LED光輸出。
在一些本發明主題的實施例中，一系列平行〔列的排列在此指「平行」，雖然不同的電壓和電流可以施加至各自的列〕固態發光體列〔即：兩個或多個固態發光體列互相平行排列〕與電源線排列成串聯，使電流透過電源線供 應且最後供應〔例如：直接或在經過電壓供應〕至每個固態發光體分別的列。詞彙「列」使用在此代表至少兩個固態發光體電串聯連接。在某些此類實施例，在分別的列，一列之固態發光體的相關量與旁者不同，例如，第一列包含第一百分比的發光波長範圍在第一範圍的固態發光體，和發光波長範圍在第二範圍的激發螢光材料〔剩餘的固態發光體的發光波長範圍在第三範圍〕，且第二列包含第二百分比〔與第一個百分比不同〕的此類固態發光體。經由如此實行後，調整各自波長的相對光強度是容易且可行的，且因此有效的採用於CIE圖和/或其他改變的補償和/或調整色彩溫度。典型的此類列的安排之例子，描述如下：美國專利申請案號60/916,596，申請日西元2007年5月8日，標題「照明裝置和照明方法」〔發明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_031 PRO〕，整體併於此當成參考資料；美國專利申請案號60/916,607，申請日西元2007年5月8日，標題「照明裝置和照明方法」〔發明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_032 PRO〕，整體併於此當成參考資料；美國專利申請案號60/916,590，申請日西元2007年5月8日，標題「照明裝置和照明方法」〔發明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_033 PRO〕，整體併於此當成參考資料；美國專利申請案號60/916,608，申請日西元2007年5 月8日，標題「照明裝置和照明方法」〔發明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_072 PRO〕，整體併於此當成參考資料；美國專利申請案號60/916,597，申請日西元2007年5月8日，標題「照明裝置和照明方法」〔發明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；專利代理人編號：931_073 PRO〕，及美國專利申請案號60/944,848，申請日西元2007年6月19日〔專利代理人編號：931_073 PRO2〕，整體併於此當成參考資料；圖5是繪出許多列的一部份電路的概略電子圖。如圖5所示，照明裝置包含發光二極體16a的第一列41，發光二極體16b的第二列42，和包含發光二極體16a與發光二極體16b之混合的第三列43，這些列置放成彼此相互平行。
再者，雖然本文已經參考特定的元件組合來解釋本發明主要內容的特定實施例；不過，仍可在其不脫離本發明主要內容之教示內容下提供各種其它組合。因此，本發明主要內容不應被視為係限制於本文所述及圖中所示的特殊示範性實施例，更確切地說，本發明的主要內容還可能涵蓋本文所解釋的各種實施例的元件組合。
在本文揭示內容的好處的前提下，熟習本技術的人士仍可對本發明的主要內容進行眾多變更與修正，而不會脫離本發明主要內容的精神與範疇。所以，必須瞭解的是，本文所提出的解釋性實施例的目的僅係供作範例用途，且不應該具有限制下面申請專利範圍所界定之本發明主要內 容的意義。所以，下面的申請專利範圍應該被理解為不僅包含字面所提出的元件的組合，還應該包含以實質相同方式來實施實質相同功能以達實質相同結果的所有等效元件。因此，應該瞭解的是，該等申請專利範圍包含上面已特別圖解與說明者，包含具有等效概念者，並且還包含併入本發明主要內容之基本概念者。
16a‧‧‧發光二極體
16b‧‧‧發光二極體
31‧‧‧感測器
32‧‧‧差動放大器電路
33‧‧‧比較測定機
34‧‧‧紅光發光二極體
35‧‧‧電熱調節器
36‧‧‧比較測定器
41‧‧‧發光二極體的第一列
42‧‧‧發光二極體的第二列
43‧‧‧發光二極體的第三列
圖1和圖2說明依據本發明主題的某個概念之電路利用的光感測器和溫度感測器。
圖3和圖4說明可以使用在本發明主題之方法與裝置的電路。
圖5是描繪了許多列的一部分電路之電子示意圖。

Claims (46)

  1. 一種照明裝置，包含：固態發光體的至少第一和第二群體，該固態發光體的第一群體包含至少一個第一群體的固態發光體，該固態發光體的第二群體包含至少一個第二群體的固態發光體；至少第一感測器，該第一感測器置放成當該固態發光體的第一群體和該固態發光體的第二群體發光，該第一感測器暴露在聯合光下，該聯合光包含至少一部分由該固態發光體的第一群體所發出的光，和至少一部分由該固態發光體的第二群體所發出的光，該第一感測器只對一部分聯合光敏感；和電路，其建構成基於該第一感測器所感測該部分的該聯合光強度，而調整施加於該固態發光體的第二群體內至少第一個發光體的電流。
  2. 如申請專利範圍第1項之照明裝置，其中該第一感測器只對某些可見波長敏感。
  3. 如申請專利範圍第1項之照明裝置，其中如果在沒有任何其他光的情況下混合，則該部分的聯合光會定義為在1931 CIE彩度圖色座標第一、第二、第三、第四、第五線段內之封閉區域的點，第一線段連接第一個點至第二個點，第二線段連接第二個點至第三個點，第三線段連接第三個點至第四個點，第四線段連接第四個點至第五個點，第五線段連接第五個點至第一個點，第一個點座標x和y為0.32和0.40，第二個點座標x和y為0.36和0.48，第三 個點座標x和y為0.43和0.45，第四個點座標x和y為0.42和0.42，第五個點座標x和y為0.36和0.38。
  4. 如申請專利範圍第1項之照明裝置，其中該固態發光體的第二群體包含至少一個所發的光使該第一感測器對其光線不敏感的固態發光體。
  5. 如申請專利範圍第4項之照明裝置，其中該固態發光體的第二群體包含至少一個發出佔優勢波長的固態發光體，此波長範圍約在600奈米至約630奈米。
  6. 如申請專利範圍第1項之照明裝置，其中該固態發光體的第二群體由所發的光使該第一感測器對其光線不敏感的固態發光體而組成。
  7. 如申請專利範圍第6項之照明裝置，其中該固態發光體的第二群體包含至少一個可發出佔優勢波長的固態發光體，此波長範圍約在600奈米至約630奈米。
  8. 如申請專利範圍第1項之照明裝置，其中該聯合光有在1931 CIE彩度圖的點座標x和y，10倍MacAdam橢圓之中有至少一個點在1931 CIE彩度圖的黑體軌跡上。
  9. 如申請專利範圍第1項之照明裝置，其中該照明裝置更包含：至少第一電路板，至少一個該固態發光體第一和第二群體在該第一電路板上，該第一感測器與電路板間留有間格。
  10. 如申請專利範圍第9項之照明裝置，其中該電路板為金屬芯的印刷電路板。
  11. 如申請專利範圍第9項之照明裝置，其中該第一感測器是在間隔物上，而此間隔物在該第一電路板上。
  12. 如申請專利範圍第9項之照明裝置，其中該第一感測器與以該電路板第一表面所定義成的第一平面間隔開來。
  13. 如申請專利範圍第9項之照明裝置，其中該電路更包含連接至該第一感測器的差動放大器電路。
  14. 如申請專利範圍第13項之照明裝置，其中該電路更建構成基於環境溫度，而調整僅施加於該固態發光體的第二群體的電流。
  15. 如申請專利範圍第1項之照明裝置，其中該電路更包含連接至該第一感測器的差動放大器電路。
  16. 如申請專利範圍第1項之照明裝置，其中該電路更建構成基於環境溫度，而調整僅施加於該固態發光體的第二群體的電流。
  17. 如申請專利範圍第16項之照明裝置，其中該固態發光體的第二群體包含至少一個發出佔優勢波長的固態發光體，此波長範圍約在600奈米至約630奈米。
  18. 如申請專利範圍第1項之照明裝置，其中該固態發光體的第一群體會發出定義為在1931 CIE彩度圖色座標第一、第二、第三、第四、第五線段內之封閉區域的點之光，第一線段連接第一個點至第二個點，第二線段連接第二個點至第三個點，第三線段連接第三個點至第四個點，第四線段連接第四個點至第五個點，第五線段連接第五個點至 第一個點，第一個點座標x和y為0.32和0.40，第二個點座標x和y為0.36和0.48，第三個點座標x和y為0.43和0.45，第四個點座標x和y為0.42和0.42，第五個點座標x和y為0.36和0.38。
  19. 如申請專利範圍第1、3和8-18項中任一項之照明裝置，其中該第一感測器只對該固態發光體的第一群體敏感。
  20. 如申請專利範圍第1-4、6、8-16和18項中任一項之照明裝置，其中該固態發光體的第二群體包含至少一個發出佔優勢波長的固態發光體，此波長範圍約在600奈米至約630奈米。
  21. 如申請專利範圍第1-18項中任一項之照明裝置，其中該電路建構成基於該第一感測器所感測該部分的該聯合光的強度，而調整僅施加於該固態發光體的第二群體的電流。
  22. 如申請專利範圍第20項之照明裝置，其中該電路建構成基於該第一感測器所感測該部分的該聯合光的強度，而調整僅施加於該固態發光體的第二群體的電流。
  23. 如申請專利範圍第19項之照明裝置，其中：該固態發光體的第二群體發出波長範圍約在600奈米至約630奈米的佔優勢波長的光，以及該電路建構成基於該第一感測器所感測該部分的該聯合光的強度，而調整僅施加於該固態發光體的第二群體的電流。
  24. 一種照明方法，包含：將固態發光體的至少第一和第二群體發光以產生聯合光，該固態發光體的第一群體含有至少一個固態發光體；該固態發光體的第二群體含有至少一個固態發光體；將感測器暴露於該聯合光，該感測器僅對一部分的該聯合光敏感；和基於該部分的該聯合光的強度，而調整施加於該固態發光體的第二群體的至少第一個發光體的電流。
  25. 如申請專利範圍第24項之照明方法，如果在沒有任何其他光的情況下混合，則其中該部分的該聯合光會定義為在1931 CIE彩度圖色座標第一、第二、第三、第四、第五線段內之封閉區域的點，第一線段連接第一個點至第二個點，第二線段連接第二個點至第三個點，第三線段連接第三個點至第四個點，第四線段連接第四個點至第五個點，第五線段連接第五個點至第一個點，第一個點座標x和y為0.32和0.40，第二個點座標x和y為0.36和0.48，第三個點座標x和y為0.43和0.45，第四個點座標x和y為0.42和0.42，第五個點座標x和y為0.36和0.38。
  26. 如申請專利範圍第24項之照明方法，其中該固態發光體的第二群體包含至少一個所發的光使該第一感測器對其光線不敏感的固態發光體。
  27. 如申請專利範圍第26項之照明方法，其中該固態發光體的第二群體包含至少一個發出佔優勢波長的固態發光體，此波長範圍約在600奈米至約630奈米。
  28. 如申請專利範圍第24項之照明方法，其中該固態發光體的第二群體由所發的光使該第一感測器對其光線不敏感的固態發光體而組成。
  29. 如申請專利範圍第28項之照明方法，其中該固態發光體的第二群體包含至少一個發出佔優勢波長的固態發光體，此波長範圍約在600奈米至約630奈米。
  30. 如申請專利範圍第24項之照明方法，其中該聯合光有在1931 CIE彩度圖的點座標x和y，10倍MacAdam橢圓之中有至少一個點在1931 CIE彩度圖的黑體軌跡上。
  31. 如申請專利範圍第24項之照明方法，其中也基於環境溫度，而調整施加於該固態發光體的第二群體內至少第一個發光體的電流。
  32. 如申請專利範圍第31項之照明方法，其中該固態發光體的第二群體包含至少一個發出佔優勢波長的固態發光體，此波長範圍約在600奈米至約630奈米。
  33. 一種照明裝置，包含：固態發光體的至少第一和第二群體，該固態發光體的第一群體包含至少一個第一群體的固態發光體，該固態發光體的第二群體包含至少一個第二群體的固態發光體；至少第一電路板，至少一個該固態發光體第一和第二群體在該第一電路板上；至少第一感測器，此該第一感測器置放成當該固態發光體的第一群體和該固態發光體的第二群體發光，該第一感測器暴露在一部分的光下，此光包含由該固態發光體的 第一群體所發出的光，和由該固態發光體的第二群體所發出的光，該第一感測器與該第一電路板間留有間格；和電路，其建構成基於該第一感測器感測的光強度，而調整施加於該固態發光體的第一群體和該固態發光體的第二群體中至少任一個的電流。
  34. 如申請專利範圍第33項之照明裝置，其中該電路板為金屬芯的印刷電路板。
  35. 如申請專利範圍第33項之照明裝置，其中該第一感測器是在間隔物上，而此間隔物在該第一電路板上。
  36. 如申請專利範圍第33項之照明裝置，其中該第一感測器與以該電路板第一表面所定義成的第一平面間隔開來。
  37. 如申請專利範圍第33項之照明裝置，其中該電路包含連接至該第一感測器的差動放大器電路。
  38. 一種照明裝置，包含：固態發光體的至少第一和第二群體，該固態發光體的第一群體包含至少一個第一群體的固態發光體，該固態發光體的第二群體包含至少一個第二群體的固態發光體；至少第一感測器，其對藉由至少該固態發光的第一群體所發出的光敏感，此該第一感測器置放成當該固態發光體的第一群體和該固態發光體的第二群體發光，該第一感測器將暴露在至少一部分的光下，此光包含由該固態發光體的第一群體所發出的光，和由該固態發光體的第二群體所發出的光；和 電路，其建構成基於該第一感測器感測的光強度，而調整施加於該固態發光體的第二群體中至少任一個的電流，該電路包含連接至該第一感測器的差動放大器電路。
  39. 一種照明裝置，包含：固態發光體的至少第一和第二群體，該固態發光體的第一群體包含至少一個第一群體的固態發光體，該固態發光體的第二群體包含至少一個第二群體的固態發光體；和電路，其建構成基於環境溫度，而調整施加於該固態發光體的第二群體中的每個固態發光體的電流。
  40. 如申請專利範圍第39項之照明裝置，其中該固態發光體的第二群體包含至少一個發出佔優勢波長的固態發光體的固態發光體，此波長範圍約在600奈米至約630奈米。
  41. 如申請專利範圍第39項之照明裝置，其中混合該固態發光體的第一群體發出的光和該固態發光體的第二群體發出的光，混合光在1931 CIE彩度圖有點座標x和y，10倍MacAdam橢圓之中有至少一個點在1931 CIE彩度圖的黑體軌跡上。
  42. 如申請專利範圍第39項之照明裝置，其中該電路建構成基於環境溫度，而調整僅施加於該固態發光體的第二群體的電流。
  43. 一種照明方法，包含：至少固態發光體的第一和第二群體發光，該固態發光體的第一群體包含至少一個第一群體的固態發光體，該固態發光體的第二群體包含至少一個第二群體的固態發光 體；以及基於環境溫度而調整施加於該固態發光體的第二群體中的每個固態發光體的電流。
  44. 如申請專利範圍第43項之照明方法，其中該固態發光體的第二群體包含至少一個發出佔優勢波長的固態發光體的固態發光體，此波長範圍約在600奈米至約630奈米。
  45. 如申請專利範圍第43項之照明方法，其中混合該固態發光體的第一群體發出的光和該固態發光體的第二群體發出的光，其混合光在1931 CIE彩度圖有點座標x和y，10倍MacAdam橢圓之中有至少一個點在1931 CIE彩度圖的黑體軌跡上。
  46. 如申請專利範圍第43項之照明方法，其中基於環境溫度而調整僅施加於該固態發光體的第二群體的電流。
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