專利名稱：照明設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實施例涉及一種照明設(shè)備。
背景技術(shù)：
近來，人們對照明設(shè)備給予越來越多的關(guān)注。照明設(shè)備應(yīng)被置于特定位置并長時間的發(fā)光。為此原因，照明設(shè)備的使用者要求其特性(例如從照明設(shè)備發(fā)出的光的視覺) 均勻地保持較長時間。當(dāng)照明設(shè)備的特性沒有均勻保持時，使用者在使用照明設(shè)備時可能會覺得他/她的眼睛疲勞或其活動會受到影響。此外，當(dāng)制造照明設(shè)備時會考慮各種國內(nèi)和國際標(biāo)準(zhǔn)。即，照明設(shè)備是根據(jù)各種國內(nèi)和國際標(biāo)準(zhǔn)來制造的。然而盡管照明設(shè)備是根據(jù)上述各種標(biāo)準(zhǔn)來制造的，照明設(shè)備在被安置之后長時間工作時，從照明設(shè)備發(fā)出的光也需要符合標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例潛在的技術(shù)問題是提供一種照明設(shè)備，其能夠控制待要置于由光的色坐標(biāo)形成的區(qū)域內(nèi)的光的光量。通過這樣一種照明設(shè)備解決上述技術(shù)問題，該照明設(shè)備包括光源單元；第一光激勵器和第二光激勵器，將從所述光源單元發(fā)出的光轉(zhuǎn)換成具有彼此不同的色溫和彼此不同的色坐標(biāo)的光；第三光激勵器，發(fā)出具有與由所述第二光激勵器所轉(zhuǎn)換的光的色溫和色坐標(biāo)不同的色溫和色坐標(biāo)的光；傳感器，輸出第一分量信號、第二分量信號以及第三分量信號，所述第一分量信號、第二分量信號以及第三分量信號的每一個分別與從所述第一光激勵器、所述第二光激勵器以及所述第三光激勵器輸出的光的第一分量、第二分量以及第三分量的光量對應(yīng)；控制器，控制所述光源單元的光量，使得從所述第一光激勵器發(fā)出的光的色坐標(biāo)、從所述第二光激勵器發(fā)出的光的色坐標(biāo)以及從所述第三光激勵器發(fā)出的光的色坐標(biāo)位于由所述第一光激勵器、所述第二光激勵器以及所述第三光激勵器的色坐標(biāo)所形成的區(qū)域內(nèi)；以及電源，在所述控制器的控制下，提供改變所述光源單元的光量的電壓。在照明設(shè)備的另一方案中，照明設(shè)備包括第一光源單元和第二光源單元，發(fā)出具有彼此不同的色溫和彼此不同的色坐標(biāo)的光；第三光源單元，發(fā)出具有與所述第二光源單元的光的色溫和色坐標(biāo)不同的色溫和色坐標(biāo)的光；傳感器，輸出第一分量信號、第二分量信號以及第三分量信號，所述第一分量信號、第二分量信號以及第三分量信號的每一個分別與從所述第一光源單元、所述第二光源單元以及所述第三光源單元輸出的光的第一分量、 第二分量以及第三分量的光量對應(yīng)；控制器，控制所述第一光源單元、所述第二光源單元以及所述第三光源單元的光量，使得從所述第一光源單元發(fā)出的光的色坐標(biāo)、從所述第二光源單元發(fā)出的光的色坐標(biāo)以及從所述第三光源單元發(fā)出的光的色坐標(biāo)位于由所述第一光源單元、所述第二光源單元以及所述第三光源單元的色坐標(biāo)所形成的區(qū)域內(nèi)；以及電源，在所述控制器的控制下，提供改變所述第一光源單元、所述第二光源單元以及所述第三光源單元的光量的電壓。
本發(fā)明設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)而使得每個色溫處的顏色分布落在梯級3(step;3)內(nèi)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)來控制三個光激勵器或三個光源單元的光量的改變，因此本發(fā)明的照明設(shè)備能夠發(fā)出色溫和色坐標(biāo)與黑體線跡(black body locus)的色溫和色坐標(biāo)類似的光，從而提高了照明設(shè)備的特性。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的照明設(shè)備。圖2示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的色坐標(biāo)系。圖3A示出當(dāng)照明設(shè)備僅包括第一光源單元和第二光源單元時色溫和色坐標(biāo)的變化。圖;3B示出根據(jù)本發(fā)明實施例的照明設(shè)備的色溫和色坐標(biāo)的變化(transform)。圖4A和圖4B示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的考慮到MacAdam曲線和Ansi bin曲線的標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)的設(shè)定，并示出照明設(shè)備的操作。圖5示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的照明設(shè)備。圖6示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的色坐標(biāo)系。圖7示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的照明設(shè)備。圖8示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的色坐標(biāo)系。圖9A和圖9B示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的考慮到MacAdam曲線和Ansi bin曲線的標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)的設(shè)定，并示出照明設(shè)備的操作。圖10示出根據(jù)本發(fā)明第四實施例的照明設(shè)備。圖11示出根據(jù)本發(fā)明第四實施例的色坐標(biāo)系。圖12A和圖12B示出如何布置根據(jù)本發(fā)明實施例的照明設(shè)備的光激勵器。圖12C示出根據(jù)本發(fā)明實施例的照明設(shè)備的第二光激勵器和第三光激勵器被布置為彼此相對。
具體實施例方式為了描述方便和清楚的目的，每一層的厚度或尺寸被放大、省略或示意性地示出。 每個部件的尺寸不需要反映其實際尺寸。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)指稱組件是在另一組件“之上”或“之下”時，其可以直接地位于該組件之上/之下，或者也可以存在一或多個中間組件。當(dāng)指稱組件是“之上”或“之下”時，基于該組件可包括“在該組件之下”以及“在該組件之上”。在下文中，將結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明的實施例。圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的照明設(shè)備。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明第一實施例的照明設(shè)備包括光源單元100、RGB傳感器200、控制器300以及電源400，該光源單元100包括第一光源單元110、第二光源單元130以及至少一個第三光源單元150。圖1中示出的照明設(shè)備包括一個第三光源單元150以及第一光源單元110、第二光源單元130。圖5中示出的照明設(shè)備包括多個第三光源單元150a、150b以及第一光源單元110、第二光源單元130。第一光源單元110、第二光源單元130發(fā)出具有彼此不同的色溫和彼此不同的色坐標(biāo)的光。即，第一光源單元110發(fā)出具有第一色溫和第一色坐標(biāo)的光。第二光源單元130發(fā)出具有第二色溫和第二色坐標(biāo)的光。由于本發(fā)明的實施例涉及照明設(shè)備，第一光源單元 110和第二光源單元130能夠發(fā)出白光。至少一個第三光源單元150發(fā)出具有與第一光源單元110和第二光源單元130發(fā)出的光的色溫和色坐標(biāo)不同的色溫和色坐標(biāo)的光。第三光源單元150可包括發(fā)光二極管 (LED)，該LED能夠發(fā)出具有與第一光源單元110和第二光源單元130發(fā)出的光的色溫和色坐標(biāo)不同的色溫和色坐標(biāo)的光。RGB傳感器200輸出R分量信號、G分量信號以及B分量信號，每個分量信號與第一光源單元110到第三光源單元150輸出的光的R(紅)分量、G(綠)分量以及B(藍(lán))分量的光量分別對應(yīng)。即，RGB傳感器200感測由從多個光源單元發(fā)出的光混合而成的光的 R(紅)分量、G(綠)分量以及B (藍(lán))分量的每一個的光量。RGB傳感器200可包括R濾光器、G濾光器以及B濾光器，用以檢測光的R(紅)分量、G(綠)分量以及B (藍(lán))分量。R濾光器、G濾光器以及B濾光器傳送它們的對應(yīng)分量。 即，R濾光器傳送R(紅)分量。G濾光器傳送G(綠)分量。B濾光器傳送B(藍(lán))分量。此處，RGB傳感器200可包括用于將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(未示出)。當(dāng)包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器時，第一光信號、第二光信號以及第三光信號可以是數(shù)字信號?？刂破?00控制第一光源單元110、第二光源單元130以及第三光源單元150的光量，使得從第一光源單元110發(fā)出的光的色坐標(biāo)、從第二光源單元130發(fā)出的光的色坐標(biāo)以及從至少一個第三光源單元150發(fā)出的光的色坐標(biāo)被置于由第一光源單元110、第二光源單元130以及至少一個第三光源單元150的色坐標(biāo)所形成的區(qū)域內(nèi)。在下文中將詳細(xì)描述控制器300的操作。在控制器300的控制下，電源400提供改變第一光源單元110、第二光源單元130 以及第三光源單元150的光量的電壓。此處，在控制器300的控制下，電源400能夠向第一光源單元110到第三光源單元 150提供具有受控的占空比的交流電壓。為此，電源400可包括脈寬調(diào)制(PWM)發(fā)生器。第一光源單元110、第二光源單元130以及第三光源單元150可包括LED。LED的光量可根據(jù)交流電壓的占空比而改變。圖2示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的色坐標(biāo)系。根據(jù)本發(fā)明實施例的照明設(shè)備可增加能夠控制色坐標(biāo)的區(qū)域。即，與本發(fā)明的實施例不同，當(dāng)照明設(shè)備僅包括第一光源單元110和第二光源單元130時，照明設(shè)備的光的色坐標(biāo)沿連接第一光源單元110的色坐標(biāo)和第二光源單元130的色坐標(biāo)的直線而變化。反之，如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的照明設(shè)備包括第三光源單元150以及第一光源單元Iio和第二光源單元130。RGB傳感器200輸出第一光源單元110到第三光源單元150所輸出的光的R分量信號、G分量信號以及B分量信號。控制器300通過使用R分量信號、G分量信號以及B分量信號來計算三色刺激值 (tristimulus Value)X、Y、Z。可通過使用照向?qū)ο蟮哪撤N光、由反射系數(shù)所限定的表面以及R分量信號、G分量信號以及B分量信號的顏色匹配函數(shù)來計算三色刺激值X、Y、Z。控制器300通過使用三色刺激值X、Y、Z來計算來自光源單元的光的色坐標(biāo)。通過 χ/(χ+γ+ζ)來計算色坐標(biāo)的χ分量。通過Υ/(Χ+Υ+Ζ)來計算色坐標(biāo)的Υ分量。通過Ι-(Χ+Υ)來計算色坐標(biāo)的Z分量。在本發(fā)明的實施例中，控制器300依次計算三色刺激值和色坐標(biāo)。然而，當(dāng)輸入R 分量信號、G分量信號以及B分量信號時，可在控制器300中預(yù)先存儲其對應(yīng)的色坐標(biāo)值。當(dāng)計算出的色坐標(biāo)在由第一光源單元110、第二光源單元130以及第三光源單元 150的色坐標(biāo)所形成的區(qū)域之外時，控制器300控制第一光源單元110、第二光源單元130 以及第三光源單元150的光量，并使得照明設(shè)備的光落在該區(qū)域內(nèi)。結(jié)果是，根據(jù)本發(fā)明實施例的照明設(shè)備能夠發(fā)出色坐標(biāo)位于由第一光源單元110 的色坐標(biāo)、第二光源單元130的色坐標(biāo)以及第三光源單元150的色坐標(biāo)所形成的三角區(qū)域內(nèi)的光。根據(jù)本發(fā)明實施例的照明設(shè)備能夠根據(jù)位于由第一光源單元110的色坐標(biāo)、第二光源單元130的色坐標(biāo)以及第三光源單元150的色坐標(biāo)所形成的區(qū)域內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)來控
制光量。為此目的，根據(jù)本發(fā)明實施例的照明設(shè)備還可包括存儲器500。存儲器500存儲標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)。存儲器500的標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)可與黑體線跡上的某些點的色坐標(biāo)對應(yīng)，或可與接近黑體線跡的某些點的色坐標(biāo)對應(yīng)。為了通過使用從第一光源單元110、第二光源單元130以及第三光源單元150發(fā)出的光的色坐標(biāo)來獲得標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)，在照明設(shè)備的制造工藝期間可控制第一光源單元110、第二光源單元130以及第三光源單元150，使得第一光源單元110、第二光源單元130以及第三光源單元150的光量發(fā)生改變。S卩，在根據(jù)本發(fā)明實施例的照明設(shè)備的制造工藝期間，通過測量裝置來測量從第一光源單元110、第二光源單元130以及第三光源單元150發(fā)出的光的R(紅)分量、G (綠) 分量以及B(藍(lán))分量的光量。通過使用所測量的R(紅)分量、G(綠)分量以及B(藍(lán))分量的光量來計算三色刺激值x、Y、z。通過三色刺激值X、Y、Ζ，能夠計算對應(yīng)的色坐標(biāo)。當(dāng)通過三色刺激值X、Y、 Z計算出的對應(yīng)的色坐標(biāo)位于黑體線跡上或接近黑體線跡時，可將計算出的色坐標(biāo)用作標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)。通過上述方法所獲得的色坐標(biāo)被存儲在存儲器500中。此處，如上文所述，標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)位于由光源單元的色坐標(biāo)所形成的區(qū)域內(nèi)。同時，控制器300從RGB傳感器200接收R分量信號、G分量信號以及B分量信號， 并生成對比色坐標(biāo)(comparative color coordinate)。然后，控制器300將對比色坐標(biāo)與從存儲器500讀出的標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)作對比，并生成用于減小標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)與對比色坐標(biāo)之間的誤差值的占空比控制信號。此處，為了生成對比色坐標(biāo)，控制器300通過使用R分量信號、G 分量信號以及B分量信號來計算對應(yīng)的三色刺激值，并通過使用所述三色刺激值來計算對比色坐標(biāo)。與本發(fā)明的實施例不同，當(dāng)照明設(shè)備僅包括第一光源單元110和第二光源單元 130時，照明設(shè)備難以發(fā)出具有接近黑體線跡的色溫的光。例如，當(dāng)?shù)谝还庠磫卧?10發(fā)出具有6500K的色溫的光并且第二光源單元130發(fā)出具有2700K的色溫的光時，如圖3A所示，光的色溫和色坐標(biāo)根據(jù)第一光源單元110和第二光源單元130的光量的改變而沿直線變化。結(jié)果是，在光的色溫和色坐標(biāo)的變化與黑體線跡的色溫和色坐標(biāo)的變化之間具有較大差異。同時，如圖;3B所示，當(dāng)照明設(shè)備不僅包括第一光源單元110和第二光源單元130， 而是還包括第三光源單元150時，照明設(shè)備能夠發(fā)出色溫和色坐標(biāo)與黑體線跡的色溫和色坐標(biāo)類似的光。例如，當(dāng)?shù)谝还庠磫卧?10發(fā)出具有6500K的色溫的光、第二光源單元 130發(fā)出具有2700K的色溫的光、以及第三光源單元150發(fā)出青白色的光(greenish white light)時，根據(jù)本發(fā)明實施例的照明設(shè)備能夠發(fā)出具有如下色溫和色坐標(biāo)的光，所述色溫和色坐標(biāo)的每一項根據(jù)第一光源單元110到第三光源單元150的光量的改變而沿黑體線跡變化。在上文的描述中，是將黑體線跡用作照明設(shè)備的色溫的標(biāo)準(zhǔn)。然而，也可以基于 MacAdam曲線或Ansi bin曲線(這些是照明設(shè)備的色溫的其它標(biāo)準(zhǔn))來設(shè)定根據(jù)本發(fā)明的實施例的照明設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)。圖4A中示出的MacAdam曲線示出了在相同色溫下的顏色分布。在特定色溫處，朝向外圍橢圓的特定色溫處的顏色分布較廣。如圖4A所示，與本發(fā)明的實施例不同，當(dāng)照明設(shè)備僅包括具有6500K的色溫的第一光源單元110和具有2700K 的色溫的第二光源單元130時，在從照明設(shè)備發(fā)出的光在5000K、4000K、3500K的色溫處顏色分布增加。因此，可以看出照明設(shè)備的特性惡化。另一方面，如本發(fā)明的實施例所述，當(dāng)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)而使得每個色溫處的顏色分布落在梯級3(st印3)內(nèi)時，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)來控制第一到第三光源單元110、130以及 150的光量的改變，從而提高了照明設(shè)備的特性。結(jié)果是，針對從根據(jù)本發(fā)明的實施例的照明設(shè)備的第一到第三光源單元110、130以及150所發(fā)出的每道光，每個色溫處的顏色分布可以落在梯級3內(nèi)。如圖4B所示，與本發(fā)明的實施例不同，當(dāng)照明設(shè)備僅包括具有6500K的色溫的第一光源單元Iio和具有2700K的色溫的第二光源單元130時，由照明設(shè)備發(fā)出的光的色溫的變化可能沒有位于Ansi bin曲線的中心處。反之，在本發(fā)明的實施例中，可以設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)，使得由照明設(shè)備發(fā)出的光的色溫的變化靠近Ansi bin曲線的中心。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)來控制第一到第三光源單元110、130 以及150的光量的改變，從而提高照明設(shè)備的特性。根據(jù)本發(fā)明實施例的照明設(shè)備可包括四個或更多的光源單元。圖5示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的照明設(shè)備。雖然圖5的照明設(shè)備包括四個光源單元，但也允許照明設(shè)備包括四個或更多的光源單元。多個第三光源單元150a、150b發(fā)出具有與第一光源單元110和第二光源單元130 發(fā)出的光的色溫和色坐標(biāo)不同的色溫和色坐標(biāo)的光。多個第三光源單元150a、150b還發(fā)出具有彼此不同的色溫和彼此不同的色坐標(biāo)的光。換言之，從第三光源單元150發(fā)出的光的色坐標(biāo)和色溫與另一第三光源單元150發(fā)出的光的色坐標(biāo)和色溫不同。因此，如圖6所示，可控制光源單元110、130、150a以及150b的光量，使得從照明設(shè)備發(fā)出的光的色坐標(biāo)位于由第一光源單元110、第二光源單元130以及多個第三光源單元150a、150b的色坐標(biāo)所形成的區(qū)域(虛線的四邊形)內(nèi)。標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)位于由第一、第二以及多個第三光源單元110、130、150a、150b的色坐標(biāo)所形成的區(qū)域(虛線的四邊形)內(nèi)。控制器300控制第一、第二以及第三光源單元110、 130、150a、150b的光量，使得標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)和實際發(fā)出的光的色坐標(biāo)之間的誤差得以減小。因此，針對根據(jù)本發(fā)明實施例的照明設(shè)備，可增加能夠控制色坐標(biāo)的區(qū)域。圖7示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的照明設(shè)備。與圖1不同，圖7示出將波長彼此不同的光激勵器120、140、160添加至具有相同色溫的一個或多個光源單元100，從而增加其中色坐標(biāo)可控的區(qū)域。如圖7所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的照明設(shè)備包括光源單元100、第一光激勵器120、 第二光激勵器140、至少一個第三光激勵器160、RGB傳感器200、控制器300以及電源400。圖7中示出的照明設(shè)備包括一個第三光激勵器160以及第一光激勵器120和第二光激勵器140。圖10中所示出的照明設(shè)備包括多個第三光激勵器160a、160b以及第一光激勵器120和第二光激勵器140。光源單元100可包括多個發(fā)光二極管(LED)。光源單元100的多個LED可發(fā)出色溫彼此相同的光。因此，光源單元100的結(jié)構(gòu)可變得簡單。第一光激勵器120、第二光激勵器140以及第三光激勵器160接收從光源單元100 發(fā)出的光并發(fā)出波長彼此不同的光。為此，第一光激勵器120、第二光激勵器140以及第三光激勵器160可分別包括發(fā)光膜(luminescent film)。所述發(fā)光膜包括樹脂層和熒光物質(zhì)。熒光物質(zhì)位于多個樹脂層之間。從光源單元100發(fā)出的光激活發(fā)光膜的熒光物質(zhì)。所述熒光物質(zhì)發(fā)出具有特定波長的光。此處，第一光激勵器120和第二光激勵器140發(fā)出具有彼此不同的色溫和彼此不同的色坐標(biāo)的光。即，第一光激勵器120發(fā)出具有第一色溫和第一色坐標(biāo)的光。第二光激勵器140發(fā)出具有第二色溫和第二色坐標(biāo)的光。由于本發(fā)明的實施例涉及照明設(shè)備，第一光激勵器120和第二光激勵器140能夠發(fā)出白光。此處，第一光激勵器120可發(fā)出具有6500K的色溫的光，并且第二光激勵器140 可發(fā)出具有2700K的色溫的光。第三光激勵器160發(fā)出具有與第一光激勵器120和第二光激勵器140發(fā)出的光的色溫和色坐標(biāo)不同的色溫和色坐標(biāo)的光。RGB傳感器200輸出R分量信號、G分量信號以及B分量信號，每個分量信號分別與第一光激勵器120到第三光激勵器160輸出的光的R(紅)分量、G(綠)分量以及B(藍(lán)) 分量的光量對應(yīng)。即，RGB傳感器200感測由多個光激勵器120、140以及160發(fā)出的光混合而成的光的R(紅)分量、G (綠)分量以及B (藍(lán))分量的每一個的光量。RGB傳感器200可包括R濾光器、G濾光器以及B濾光器，以檢測光的R(紅)分量、G(綠)分量以及B (藍(lán))分量。R濾光器、G濾光器以及B濾光器傳送它們的對應(yīng)分量。 即，R濾光器傳送R(紅)分量。G濾光器傳送G(綠)分量。B濾光器傳送B(藍(lán))分量。此處，RGB傳感器200可包括用于將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(未示出)。當(dāng)包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器時，第一光信號、第二光信號以及第三光信號可為數(shù)字信號。控制器300控制光源單元100的光量，使得從第一光激勵器120發(fā)出的光的色坐標(biāo)、從第二光激勵器140發(fā)出的光的色坐標(biāo)以及從至少一個第三光激勵器160發(fā)出的光的
9色坐標(biāo)位于由第一光激勵器120、第二光激勵器140以及至少一個第三光激勵器160的色坐標(biāo)所形成的區(qū)域內(nèi)。在下文中將詳細(xì)描述控制器300的操作。在控制器300的控制下，電源400提供改變光源單元100的光量的電壓。此處，在控制器300的控制下，電源400能夠向光源單元100提供具有受控的占空比的交流電壓。為此，電源400可包括脈寬調(diào)制(PWM)發(fā)生器。當(dāng)光源單元100包括發(fā)光二極管時，發(fā)光二極管的光量可根據(jù)交流電壓的占空比而改變。圖8示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的色坐標(biāo)系。根據(jù)本發(fā)明實施例的照明設(shè)備可增加能夠控制色坐標(biāo)的區(qū)域。即，與本發(fā)明的實施例不同，當(dāng)照明設(shè)備僅包括第一光激勵器120和第二光激勵器140時，照明設(shè)備的光的色坐標(biāo)沿連接從第一光激勵器120發(fā)出的光的色坐標(biāo)和從第二光激勵器140發(fā)出的光的色坐標(biāo)的直線而變化。反之，根據(jù)本發(fā)明實施例的照明設(shè)備包括第三光激勵器160以及第一光激勵器 120和第二光激勵器140。RGB傳感器200輸出第一光激勵器120到第三光激勵器160輸出的光的R分量信號、G分量信號以及B分量信號?？刂破?00通過使用R分量信號、G分量信號以及B分量信號來計算三色刺激值 X、Y、Z?？赏ㄟ^使用照向?qū)ο蟮哪撤N光、由反射系數(shù)所限定的表面以及R分量信號、G分量信號以及B分量信號的顏色匹配函數(shù)來計算三色刺激值X、Y、Z。控制器300通過使用三色刺激值X、Y、Z來計算來自光激勵器120、140以及160的光的色坐標(biāo)。通過ΧΛΧ+Υ+Ζ)來計算色坐標(biāo)的X分量。通過ΥΛΧ+Υ+Ζ)來計算色坐標(biāo)的Y 分量。通過1-(Χ+Υ)來計算色坐標(biāo)的Z分量。在本發(fā)明的實施例中，控制器300依次計算三色刺激值和色坐標(biāo)。然而，當(dāng)輸入R 分量信號、G分量信號以及B分量信號時，可在控制器300中預(yù)先存儲其對應(yīng)的色坐標(biāo)值。當(dāng)計算出的色坐標(biāo)處在由從第一光激勵器120、第二光激勵器140以及至少一個第三光激勵器160發(fā)出的光的色坐標(biāo)形成的區(qū)域之外時，控制器300控制光源單元100的光量，并使得照明設(shè)備的光落在該區(qū)域內(nèi)。此處，照明設(shè)備的光為從多個光激勵器120、140 以及160所發(fā)出的光的混合光。結(jié)果是，根據(jù)本發(fā)明實施例的照明設(shè)備能夠發(fā)出色坐標(biāo)位于由從第一光激勵器 120發(fā)出的光的色坐標(biāo)、從第二光激勵器140發(fā)出的光的色坐標(biāo)以及從第三光激勵器160發(fā)出的光的色坐標(biāo)所形成的三角區(qū)域內(nèi)的光。根據(jù)本發(fā)明實施例的照明設(shè)備能夠根據(jù)位于由從第一光激勵器120發(fā)出的光的色坐標(biāo)、從第二光激勵器140發(fā)出的光的色坐標(biāo)以及從第三光激勵器160發(fā)出的光的色坐標(biāo)所形成的區(qū)域內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)為依據(jù)來控制光源單元的光量。為此目的，根據(jù)本發(fā)明實施例的照明設(shè)備還可包括存儲器500。存儲器500存儲該標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)。為了通過使用從第一光激勵器120、第二光激勵器140以及第三光激勵器160發(fā)出的光的色坐標(biāo)來獲得標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)，在照明設(shè)備的制造工藝期間，可對光源單元100加以控制，使得光源單元100的光量發(fā)生改變。在根據(jù)本發(fā)明實施例的照明設(shè)備的制造工藝期間，通過測量裝置來測量根據(jù)光源單元100的光量的改變而從第一光激勵器120、第二光激勵器140以及第三光激勵器160發(fā)出的光的R(紅)分量、G (綠)分量以及B (藍(lán))分量的光量。與本發(fā)明的實施例不同，當(dāng)照明設(shè)備僅包括第一光激勵器120和第二光激勵器 140時，照明設(shè)備難以發(fā)出具有接近黑體線跡的色溫的光。例如，當(dāng)?shù)谝还饧钇?20發(fā)出具有6500K的色溫的光并且第二光激勵器140發(fā)出具有2700K的色溫的光時，光的色溫和色坐標(biāo)根據(jù)從第一光激勵器120和第二光激勵器140發(fā)出的光的光量的改變而沿直線變化。結(jié)果是，在光的色溫和色坐標(biāo)的變化與黑體線跡的色溫和色坐標(biāo)的變化之間具有較大差異。同時，當(dāng)照明設(shè)備不僅包括第一光激勵器120和第二光激勵器140，而是還包括第三光激勵器160時，照明設(shè)備能夠發(fā)出色溫和色坐標(biāo)與黑體線跡的色溫和色坐標(biāo)類似的光。例如，當(dāng)?shù)谝还饧钇?20發(fā)出具有6500K的色溫的光、第二光激勵器140發(fā)出具有 2700K的色溫的光并且第三光激勵器160發(fā)出青白色的光(greenish white light)時，根據(jù)本發(fā)明實施例的照明設(shè)備能夠發(fā)出具有如下色溫和色坐標(biāo)的光，所述色溫和色坐標(biāo)的每一項根據(jù)第一光激勵器120到第二光激勵器140的光量的改變而沿黑體線跡變化。在上文的描述中，是將黑體線跡用作照明設(shè)備的色溫的標(biāo)準(zhǔn)。然而，也可基于 MacAdam曲線或Ansi bin曲線(這些為照明設(shè)備的色溫的其它標(biāo)準(zhǔn))來設(shè)定根據(jù)本發(fā)明的實施例的照明設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)。圖9A中示出的MacAdam曲線示出了在相同色溫下的顏色分布。在特定色溫處，朝向外圍橢圓的特定色溫處的顏色分布較廣。如圖9A所示，與本發(fā)明的實施例不同，當(dāng)照明設(shè)備僅包括具有6500K的色溫的第一光激勵器120和具有2700K 的色溫的第二光激勵器140時，在從照明設(shè)備發(fā)出的光在5000K、4000K、3500K的色溫處顏色分布增加。因此，可以看出照明設(shè)備的特性惡化。另一方面，如本發(fā)明的實施例所述，當(dāng)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)而使得每個色溫處的顏色分布落在梯級3內(nèi)時，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)來控制光源單元100的光量，從而改變了第一到第三光激勵器120、140以及160的光量，因此提高了照明設(shè)備的特性。結(jié)果是，針對從根據(jù)本發(fā)明的實施例的照明設(shè)備的第一到第三光激勵器120、140以及160所發(fā)出的每道光，每個色溫處的顏色分布可落在梯級3內(nèi)。如圖9Β所示，與本發(fā)明的實施例不同，當(dāng)照明設(shè)備僅包括具有6500Κ的色溫的第一光激勵器120和具有2700Κ的色溫的第二光激勵器140時，由照明設(shè)備發(fā)出的光的色溫的變化可能沒有位于Ansi bin曲線的中心處。反之，在本發(fā)明的實施例中，可設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)，使得由照明設(shè)備發(fā)出的光的色溫的變化靠近Ansi bin曲線的中心。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)來控制光源單元100的光量。結(jié)果是， 第一到第三光激勵器120、140以及160的光量得以改變，從而提高了照明設(shè)備的特性。根據(jù)本發(fā)明實施例的照明設(shè)備可包括四個或更多的光激勵器。圖10示出根據(jù)本發(fā)明第四實施例的照明設(shè)備。與圖5不同，圖10示出將具有多個不同波長的光激勵器120、140、160添加至具有相同色溫的一個或多個光源單元100，從而增加其中色坐標(biāo)可控的區(qū)域。雖然圖10的照明設(shè)備包括四個光激勵器，但也容許照明設(shè)備包括四個或更多的光激勵器。多個第三光激勵器160a、160b發(fā)出具有與第一光激勵器120和第二光激勵器140發(fā)出的光的色溫和色坐標(biāo)不同的色溫和色坐標(biāo)的光。多個第三光激勵器光源單元160a、 160b還發(fā)出彼此不同的色溫和具有彼此不同的色坐標(biāo)的光。換言之，從第三光激勵器160a 發(fā)出的光的色坐標(biāo)和色溫與從另一第三光激勵器160b發(fā)出的光的色坐標(biāo)和色溫不同。因此，如圖11所示，可控制光源單元100的光量，使得從照明設(shè)備發(fā)出的光的色坐標(biāo)位于由第一光激勵器120和第二光激勵器140以及多個第三光激勵器160a、160b的色坐標(biāo)所形成的區(qū)域(虛線的四邊形)內(nèi)。標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)位于由第一、第二以及多個第三光激勵器120、140、160a、160b的色坐標(biāo)形成的區(qū)域(虛線的四邊形)內(nèi)。控制器300控制光源單元100的光量，使得標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)和實際發(fā)出的光的色坐標(biāo)之間的誤差減小。因此，由于第一、第二以及多個第三光激勵器 120、140、160a、160b的光量被改變，從而針對根據(jù)本發(fā)明實施例的照明設(shè)備，可增加能夠控制色坐標(biāo)的區(qū)域。圖12A示出如何布置根據(jù)本發(fā)明實施例的照明設(shè)備的光激勵器。如圖12A的上部所示，第二光激勵器140和第三光激勵器160布置為與第一光激勵器120鄰接。此處，第二光激勵器140和第三光激勵器160可交替布置。第一光激勵器120能夠發(fā)出具有約6500K 的色溫的光。如同12A的下部所示，第三光激勵器和第二光激勵器140按照列出的次序被布置為與第一光激勵器120鄰接。此處，第二光激勵器140和第三光激勵器160可交替布置。 第一光激勵器120能夠發(fā)出具有約6500K的色溫的光。第二光激勵器140能夠發(fā)出具有約 2700K的色溫的光。圖12B示出從“A”側(cè)和“B”側(cè)觀察到的如圖12A的上部所示出的光激勵器120、 140、160。圖12B的上部的圖案示出從“B”側(cè)觀察到的光激勵器。圖12B的下部的圖案示出從“A”側(cè)觀察到的光激勵器。如圖12B所示，光源單元100包括安裝在印刷電路板(PCB)上的多個發(fā)光二極管 (LED)。一部分LED可位于第一光激勵器120的區(qū)域中。其它部分的LED可位于第二和第三光激勵器140、160的區(qū)域中。通過占空比控制，控制器300能夠改變包括在光源單元100 中的每個LED的光量。如上文所述，第二光激勵器140和第三光激勵器160可交替布置并且可布置為與第一光激勵器120鄰接。如圖12C所示，當(dāng)?shù)诙饧钇?40和第三光激勵器160交替布置時，第二光激勵器140和第三光激勵器160所占據(jù)的區(qū)域小于當(dāng)?shù)诙饧钇?40和第三光激勵器160布置為彼此相對時第二光激勵器140和第三光激勵器160所占據(jù)的區(qū)域。 結(jié)果是，當(dāng)?shù)诙饧钇?40和第三光激勵器160交替布置時，照明設(shè)備的體積減小。盡管參照附圖描述了本發(fā)明的實施例，然而本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可以被實施為其它特定形式，而不偏離其精神和實質(zhì)特征。因此，上述實施例和優(yōu)點僅為示例性的且不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。本教導(dǎo)可以被容易地應(yīng)用于其它形式的設(shè)備。 上述實施例的描述應(yīng)該是說明性的，不會限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，多個替換、改型以及變化將是顯而易見的。在權(quán)利要求書中，裝置加功能條款 (means-plus-function clause)應(yīng)該覆蓋本文所描述的用以執(zhí)行所述功能的結(jié)構(gòu)，不僅是結(jié)構(gòu)等同物，還可以是等同的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種照明設(shè)備，包括光源單元；第一光激勵器和第二光激勵器，將從所述光源單元發(fā)出的光轉(zhuǎn)換成具有彼此不同的色溫和彼此不同的色坐標(biāo)的光；第三光激勵器，發(fā)出具有與由所述第二光激勵器所轉(zhuǎn)換的光的色溫和色坐標(biāo)不同的色溫和色坐標(biāo)的光；傳感器，輸出第一分量信號、第二分量信號以及第三分量信號，所述第一分量信號、第二分量信號以及第三分量信號與從所述第一光激勵器、所述第二光激勵器以及所述第三光激勵器輸出的光的第一分量、第二分量以及第三分量的光量對應(yīng)；控制器，控制所述光源單元的光量，使得從所述第一光激勵器發(fā)出的光的色坐標(biāo)、從所述第二光激勵器發(fā)出的光的色坐標(biāo)以及從所述第三光激勵器發(fā)出的光的色坐標(biāo)位于由所述第一光激勵器、所述第二光激勵器以及所述第三光激勵器的色坐標(biāo)所形成的區(qū)域內(nèi)；以及電源，在所述控制器的控制下，提供改變所述光源單元的光量的電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備，其中所述光源單元包括多個發(fā)光裝置，其中所述多個發(fā)光裝置發(fā)出彼此具有相同色溫的光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備，其中所述第一光激勵器、所述第二光激勵器以及所述第三光激勵器包括發(fā)光膜，并且其中所述發(fā)光膜包括位于多個樹脂層之間的熒光物質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備，其中所述傳感器包括第一濾光器、第二濾光器以及第三濾光器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的照明設(shè)備，其中所述第三光激勵器包括多個所述第三光激勵器，并且其中至少兩個所述第三光激勵器發(fā)出具有彼此不同的色溫和彼此不同的色坐標(biāo)的光。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的照明設(shè)備，其中所述第一光激勵器和所述第二光激勵器發(fā)出白光。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備，其中在所述控制器的控制下，所述電源提供具有受控的占空比的交流電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的照明設(shè)備，其中所述光源單元包括發(fā)光裝置，并且其中所述發(fā)光裝置的光量根據(jù)所述交流電壓的占空比而改變。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的照明設(shè)備，其中所述第二光激勵器和所述第三光激勵器布置為與所述第一光激勵器鄰接，并且其中所述第二光激勵器和所述第三光激勵器交替布置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備，包括存儲器，該存儲器存儲標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)，該標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)位于由所述第一光激勵器、所述第二光激勵器以及所述第三光激勵器輸出的光的色坐標(biāo)所形成的區(qū)域內(nèi)，其中所述控制器從所述傳感器接收第一分量信號、第二分量信號以及第三分量信號，生成對比色坐標(biāo)，將所述對比色坐標(biāo)與從所述存儲器讀出的所述標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)作對比，并以為了減小所述標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)與所述對比色坐標(biāo)之間的誤差值的方式控制所述光源單元的光量。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的照明設(shè)備，其中根據(jù)黑體線跡、MacAdam曲線和Ansibin 曲線來設(shè)定所述標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明設(shè)備，其中所述第一分量的光具有紅色分量，所述第二分量的光具有綠色分量并且所述第三分量的光具有藍(lán)色分量。
13.一種照明設(shè)備，包括第一光源單元和第二光源單元，發(fā)出具有彼此不同的色溫和彼此不同的色坐標(biāo)的光；第三光源單元，發(fā)出具有與所述第二光源單元的光的色溫和色坐標(biāo)不同的色溫和色坐標(biāo)的光；傳感器，輸出第一分量信號、第二分量信號以及第三分量信號，所述第一分量信號、第二分量信號以及第三分量信號與從所述第一光源單元、所述第二光源單元以及所述第三光源單元輸出的光的第一分量、第二分量以及第三分量的光量對應(yīng)；控制器，控制所述第一光源單元、所述第二光源單元以及所述第三光源單元的光量，使得從所述第一光源單元發(fā)出的光的色坐標(biāo)、從所述第二光源單元發(fā)出的光的色坐標(biāo)以及從所述第三光源單元發(fā)出的光的色坐標(biāo)位于由所述第一光源單元、所述第二光源單元以及所述第三光源單元的色坐標(biāo)所形成的區(qū)域內(nèi)；以及電源，在所述控制器的控制下，提供改變所述第一光源單元、所述第二光源單元以及所述第三光源單元的光量的電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的照明設(shè)備，其中所述第三光源單元包括多個所述第三光源單元，并且其中至少兩個所述第三光源單元發(fā)出具有彼此不同的色溫和彼此不同的色坐標(biāo)的光。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的照明設(shè)備，其中所述第一光源單元和所述第二光源單元發(fā)出白光。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的照明設(shè)備，其中在所述控制器的控制下，所述電源提供具有受控的占空比的交流電壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的照明設(shè)備，所述第一光源單元、所述第二光源單元以及所述第三光源單元包括發(fā)光裝置，并且其中所述發(fā)光裝置的光量根據(jù)所述交流電壓的占空比而改變。
18.根據(jù)權(quán)利要求13或17所述的照明設(shè)備，包括存儲器，該存儲器存儲標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)，該標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)位于由所述第一光源單元、所述第二光源單元以及所述第三光源單元輸出的光的色坐標(biāo)所形成的區(qū)域內(nèi)，其中所述控制器從所述傳感器接收第一分量信號、第二分量信號以及第三分量信號，生成對比色坐標(biāo)，將所述對比色坐標(biāo)與從所述存儲器讀出的所述標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)作對比，并以減小所述標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)與所述對比色坐標(biāo)之間的誤差值的方式來控制所述第一光源單元、所述第二光源單元以及所述第三光源單元的光量。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的照明設(shè)備，其中根據(jù)黑體線跡、MacAdam曲線和Ansibin 曲線來設(shè)定所述標(biāo)準(zhǔn)色坐標(biāo)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的照明設(shè)備，其中從所述第一光源單元、所述第二光源單元以及所述第三光源單元發(fā)出的光的每個色溫處的顏色分布落在梯級3內(nèi)。
全文摘要
公開了一種照明設(shè)備。該照明設(shè)備包括光源單元；第一和第二光激勵器，將從光源單元發(fā)出的光轉(zhuǎn)換成具有彼此不同的色溫和彼此不同的色坐標(biāo)的光；第三光激勵器，發(fā)出具有與由第二光激勵器所轉(zhuǎn)換的光的色溫和色坐標(biāo)不同的色溫和色坐標(biāo)的光；傳感器，輸出第一、第二和第三分量信號，每個分量信號分別與從第一、第二和第三光激勵器輸出的光的第一、第二和第三分量的光量對應(yīng)；控制器，控制光源單元的光量，使得從第一光激勵器、第二光激勵器和第三光激勵器發(fā)出的光的色坐標(biāo)位于由第一、第二和第三光激勵器的色坐標(biāo)所形成的區(qū)域內(nèi)；以及電源，在控制器的控制下，提供改變光源單元的光量的電壓。該照明設(shè)備能發(fā)出與黑體線跡的色溫和色坐標(biāo)類似的光。
文檔編號H05B37/02GK102252272SQ20111009243
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月10日
發(fā)明者尹在勛, 洪成昊 申請人:Lg伊諾特有限公司