為發(fā)光燈組件提供所需色溫之方法及燈組件色溫測試與校正系統(tǒng)的制作方法
為發(fā)光燈組件提供所需色溫之方法及燈組件色溫測試與校正系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種為發(fā)光燈組件提供所需色溫的方法，其中包括下列步驟：在第1步提供光源，在第2步測量所述光源的色溫，在第3步將測量色溫與所需色溫進行比較，并且如果測量色溫與所需色溫之間出現(xiàn)了偏差，則在第4步印制用于補償測量色溫與所需色溫之差的光學補償裝置。
【專利說明】為發(fā)光燈組件提供所需色溫之方法及燈組件色溫測試與校正系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種為發(fā)光燈組件提供所需色溫的方法。
【背景技術】
[0002]近年來，為了降低燈組件的能耗并延長其使用壽命，越來越多的常規(guī)白熾燈泡已經(jīng)被節(jié)能燈所取代。特別是LED (發(fā)光二極管)的快速發(fā)展帶來了極具成本效益的節(jié)能與免維護照明，從而使這一趨勢成為可能。當發(fā)現(xiàn)LED可在幾個領域應用之后，越來越多的人們將注意力轉向使用LED的裝飾照明領域。然而，規(guī)模宏大的裝飾照明的質量高度依賴所用光源的色溫。
[0003]因此，人們面臨的不利條件是，在制造之后LED的色溫出現(xiàn)了較大的變化，從而導致無論是在裝飾照明還是功能照明領域都使LED的應用變得非常困難而且極其昂貴。今天，幾乎具有所需色溫的高質量LED和色溫與所需色溫出現(xiàn)嚴重偏差的低質量LED之間的差距非常顯著。高質量LED的成本遠遠大于低質量LED的成本，從而使人們在規(guī)模宏大的裝飾照明領域應用LED的成本非常高昂。
【發(fā)明內容】
[0004]因此，本發(fā)明的目的是提供一種在制造之后采取后處理工藝校正光源色溫的方法，從而使發(fā)光燈組件具備所需的色溫。
[0005]通過采取一種為發(fā)光燈組件提供所需色溫的方法即可達成本發(fā)明的目的，其中所述方法包括下列步驟:在第I步提供光源，在第2步測量所述光源的色溫，在第3步將測量色溫與所需色溫進行比較，并且如果測量色溫與所需色溫之間出現(xiàn)了偏差，則在第4步印制用于補償測量色溫與所需色溫之差的光學補償裝置。
[0006]用此方法有利的是，我們可校正由于制造瑕疵等原因造成與所需色溫出現(xiàn)偏差的光源的色溫。特別是，低質量光源可用于對色溫具有明確要求的環(huán)境裝飾或功能性照明或其他復雜的高性能應用場合。較佳地，所述光源包括發(fā)光二極管(LED)或由多個發(fā)光二極管組成的陣列。根據(jù)本發(fā)明所述之方法，可在此類應用中使用低質量LED。因此可以大幅削減相應燈組件的制造成本。此外，由于提高了色溫偏差的裕度，LED制造過程中的廢品率也隨之降低。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個較佳實施例，在第4步將補償裝置直接或間接印制在光源上；較佳地，在第4步之單獨的第I分步印制所述補償裝置，并且在第4步之單獨的第2分步在光源上或至少在光源附近提供所述補償裝置。例如，人們可以想到將所述補償裝置直接或間接印制在光源上或者為光源加裝鏡片以及直接將補償裝置印制在鏡片上。再者，有可能所述光源此前已經(jīng)配備了補償裝置，但是不能正常工作，我們可將新的補償裝置印制在以前的補償裝置上，以彌補以前的補償裝置的誤差。較佳地，在第4步的第I分步印制補償裝置，將其作為一個獨立的光學部件，并且在第4步第2分步在所述光源上或至少在所述光源附近提供該裝置(也被稱為“接合步驟”)。因此，從本發(fā)明的意義而言，所述補償裝置已經(jīng)被間接印制在所述光源上?；蛘?，人們也會想到在第4步第I分步將緩沖層印制在光源上，并且在第4步第2分步將補償裝置印制在所述緩沖層上。在本實施例中，所述緩沖層作為印制的補償裝置與光源之間的隔熱層。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個較佳實施例，在第2步通過打開光源并使用測量裝置測量光源發(fā)出的光來測量色溫。用此方法有利的是，我們可采用比較簡單的方式確定實際色溫。特別是，我們再也無需進行原本很難預測的色溫理論計算。較佳地，利用光學分光計測量色溫。
[0009]較佳地，在第5步測量光源發(fā)出而經(jīng)光學補償裝置傳遞的光的色溫，并在第6步將測量色溫與所需色溫進行比較。執(zhí)行第5步和第6步是為了對實際色溫進行最終檢測。較佳地，如果在第5步測量的色溫仍然與所需色溫出現(xiàn)偏差，可以在所述補償裝置上再印制另一個補償裝置。用此方法有利的是，可以對因所印制的光學補償裝置的顏色誤差而導致實際色溫意外或不可預測的偏差進行補償。這樣，還可對采用多個迭代步驟對光源的色溫進行優(yōu)化。較佳地，在接合步驟中印制另一個補償裝置，作為單獨的鏡片，并且在以前的補償裝置上或至少在以前的補償裝置附近提供，或者在光源上或至少在光源附近提供。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一個較佳實施例，在第4步采用噴墨印刷之方法通過沉積至少一滴彩色印刷油墨以補償層的形式將補償裝置印制在光源上。有利的是，所述補償層的作用相當于一塊鏡片，它可以影響光源的色溫，從而使光源發(fā)出而經(jīng)補償層所傳遞的光的有效色溫與所需色溫相符。由于采用了噴墨印刷這一方法，所述補償層的制造將變得更為快速、合算和靈活。特別是，可以隨意并且極其準確地選擇補償層的顏色，從而實現(xiàn)精確的色溫補償調節(jié)。較佳地，所述彩色印刷油墨顏色的選擇和/或混合取決于測量色溫與所需色溫之間的差異。
[0011]根據(jù)本發(fā)明另一個較佳實施例，在第I步至少提供一個發(fā)光二極管；較佳地，在第I步提供一批多個發(fā)光二極管，其中對該批次的每一個發(fā)光二極管的色溫進行測量和比較，并且如果必要的話，分別進行補償。用此方法有利的是，可以使用一批LED，其中只對本批次中其色溫與所需色溫發(fā)生偏差的那些LED通過相應的補償層沉積進行補償。因此，人們可以想到顏色不同的補償層位于本批次中不同的LED之上。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一個較佳實施例，在第4步將多滴彩色印刷油墨沉積在光源上，以產(chǎn)生光學補償層，其中各滴彩色印刷油墨至少部分相互重疊并且彼此挨著。用此方法有利的是，可采用由包括多個LED的陣列組成的一批來形成色溫準確的燈組件。
[0013]本發(fā)明的另一個主題是燈組件色溫測試與校正系統(tǒng)，特別是采取上述任一項權利要求所述之方法的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括用于支持光源的支持裝置、用于測量光源色溫的測量裝置、用于比較測量色溫與所需色溫的分析裝置以及用于印制補償測量色溫與所需色溫之差的光學補償裝置的印刷機。有利的是，所述系統(tǒng)可作為光源色溫測試的測試臺。與此同時，如果必要，所述系統(tǒng)還可作為各個光源色溫補償?shù)暮筇幚頇C與光飾機。
[0014]較佳地，所述支持裝置包括一個為光源供應電力的電源裝置；較佳地，所述支持裝置支持以一批多個發(fā)光二極管形式存在的光源。人們可以想到所述支持裝置包括可為各種不同的光源與LED提供電力的通用連接裝置。所述電源裝置確保光源可以打開，以便對色溫進行測量。所述測量裝置包括，例如，光學分光計。較佳地，所述印刷機包括一個活動印刷頭和至少一個油墨儲存器，其中所述活動印刷頭用于將至少一滴印刷油墨直接或間接沉積在光源上以形成光學補償裝置，所述油墨儲存器用于存放印刷油墨。用此方法有利的是，可隨意制成具有所需顏色的補償層，對光源色溫偏差進行補償。此外，可在光源任意位置生成所述補償層，特別是，可以在一批LED的任意位置生成所述補償層。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個較佳實施例，所述印刷機包括用于儲存不同顏色之印刷油墨的多個油墨儲存器，其中，所述印刷機經(jīng)過相應配置后根據(jù)測量色溫與所需色溫之間的差異可將不同顏色的油墨混合成某一種顏色的印刷油墨。為了準確補償光源實際色溫與所需目標色溫之間的偏差，所提供的補償層必須具有定義明確、個別適配的顏色。較佳地，通過某種方式混合顏色不同的幾種印刷油墨即可實現(xiàn)這一目標。例如，在印刷過程中，在印刷頭的預混室或在形成補償層的表面即可完成這項工作。
[0016]較佳地，所述系統(tǒng)包括一個能自動裝卸配備光源的支持裝置的傳送機構。
[0017]根據(jù)下列【具體實施方式】，并結合示例說明本發(fā)明原理的附圖，顯然可理解本發(fā)明的各種特點、特性和優(yōu)點。所述內容僅用于示例說明，并非用于限制本發(fā)明的范圍。下列引用的參考圖指附圖。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1簡要說明了本發(fā)明一個例示性實施例中為發(fā)光燈組件提供所需色溫的方法。
[0019]圖2簡要說明了本發(fā)明另一個例示性實施例中燈組件色溫測試與校正系統(tǒng)。
[0020]圖3A至圖3F簡要說明了本發(fā)明另一個例示性實施例中由燈組件色溫測試與校正系統(tǒng)為發(fā)光燈組件提供所需色溫之方法。
[0021]圖4簡要說明了本發(fā)明另一個例示性實施例中由燈組件色溫測試與校正系統(tǒng)實現(xiàn)的具有所需色溫的發(fā)光燈組件。
【具體實施方式】
[0022]我們將采用特殊實施例并參考某些【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明，但是本發(fā)明并不受限于此，而只受限于其權利要求。附圖僅用于簡要說明本發(fā)明，并不是用來限制本發(fā)明。在附圖中，為了便于闡述，某些元件的尺寸有所放大，并非按比例繪制。
[0023]使用不定冠詞或定冠詞表示單數(shù)名詞時，例如，“a”、“an”和“the”，除非另外特別說明，均包括該名詞的復數(shù)。
[0024]此外，說明書及權利要求書中使用的術語“第1”、“第2”、“第3”等只是用來區(qū)別類似的東西，并非用來描述連續(xù)順序或時間順序。請務必知道在適合的條件下所使用的術語可以相互交換，并且本文所描述的本發(fā)明的實施例可按其他順序操作，并非一定要按本文所述的順序操作。
[0025]圖1簡要說明了本發(fā)明一個示例性實施例中為發(fā)光燈組件提供所需色溫之方法的各個步驟。
[0026]在第I步10中，提供了光源3。較佳地，所述光源3包括一個發(fā)光二極管(LED)4或一批以均等樣式布置的幾個發(fā)光二極管4。人們可以想到第I步10還包括一個制造所述光源3的制造步驟。
[0027]在第2步20，打開光源3，使光源3發(fā)出具有一定色溫的光3。所發(fā)出的光2的色溫由測量裝置7 (例如，光學分光計)進行測量。例如，通過分析所發(fā)出的光2的波長分布來確定色溫。
[0028]在第3步30使用分析裝置9將光源3的測量色溫與所需色溫進行比較。如果檢測到測量色溫與所需色溫之間有偏差，所述分析裝置9將計算校正值，這些校正值用于確定偏差補償所需要的顏色，以獲得所需色溫。例如，如果分析裝置9檢測到光源3的色溫中藍色成分太高，所述校正值將確定需要降低的藍色成分(如，濾波)和/或需要增加的紅色成分與綠色成分【典型的RGB (紅綠藍)顏色模型】。
[0029]在第4步40，對印刷機進行相應控制，將以補償層12形式存在的補償裝置布置11在光源3上，并且對補償層12的特點進行相應的選擇，使光源3和補償層12所發(fā)出的光2的色溫接近所需色溫。通過印刷機的活動印刷頭8將一滴13印刷油墨或多滴13印刷油墨直接或間接沉積在光源3上形成所述補償層12。參照上述實例，所述補償層12包括，例如，數(shù)量較多的紅色與綠色成分，從而使藍色成分相對降低。較佳地，印刷油墨包括紫外光UV固化液態(tài)單體。較佳地，在沉積之后利用位于印刷頭8附近的UV LED以固化方式對印刷油墨滴13進行聚合。人們可以想到沉積的印刷油墨滴13相互重疊和/或彼此挨著，從而形成較厚的補償層。原則上，也可能形成表面形狀比較復雜(例如，相當于透鏡)的補償層，以實現(xiàn)深層的光學特性。人們可以想到在將補償層12印刷到光源3上之前，先將起隔熱層作用的緩沖層印制到光源3上，從而使補償層12較少地受到光源3的加熱作用。
[0030]隨后，再次打開光源3，并且在第5步50測量光源3發(fā)出而經(jīng)補償裝置11傳遞的光2的色溫。在第6步60將測量光溫度與所需光溫度進行比較。執(zhí)行第5步和第6步(50,60)是為了在傳送和進一步處理光源3之前對實際色溫進行最終檢測。如果實際色溫與所需色溫之間仍然出現(xiàn)偏差，將進一步執(zhí)行印刷程序，在以前的補償層12之上印刷另一補償層12’。將迭代重復70印刷、測量與比較步驟，直到實際色溫與所需色溫之間的差異低于一定的閾值或者直到該差異不再進一步減少。從本發(fā)明的意義上而言，光源3與補償層(12，12’)一起形成燈組件I。
[0031]圖3說明了本發(fā)明另一個示例性實施例中燈組件I的色溫測試與校正系統(tǒng)14。所述系統(tǒng)14包括用于支持與連接一批LED(4)的支持裝置6。如果有必要的話，所述系統(tǒng)14還可進一步包括測量由支持裝置6所支持的一批LED(4)所發(fā)光2的色溫的測量裝置7和將印刷油墨滴13沉積在LED (4)之上的活動印刷頭8，以便在LED (4)上形成補償層12。分析裝置9接收來自測量裝置7的色溫測量數(shù)據(jù)，然后將色溫測量數(shù)據(jù)與預選的色溫值(也被稱為所需色溫)進行比較。例如，可由系統(tǒng)I用戶對預選色溫值進行選擇。如果測量色溫與預選色溫之間出現(xiàn)了偏差，分析裝置9將計算合適補償層12所需的顏色和/或形狀，以便至少可部分補償測量色溫與預選色溫之間檢測到的偏差。隨后，印刷頭9將印刷油墨滴13沉積到光源3之上形成相應的補償層12，使光源3的色溫接近所需色溫?？梢允褂脺y量裝置7再次測量已形成補償層12的光源3的色溫，從而對所得結果進行驗證。如果對變更后的色溫仍然不滿意，可在隨后的迭代步驟中在之前的補償層12上再沉積另一補償層12’，直到測量色溫與所需色溫相符。
[0032]圖3A至圖3F簡要說明了本發(fā)明另一個示例性實施例中由燈組件色溫測試與校正系統(tǒng)14為發(fā)光2燈組件I提供所需色溫之方法。
[0033]圖3A說明了第I步10制造和提供的以一批形式存在的光源3。該批次包括一塊基片5和布置在基片上的多個LED (4)。所述基片5進一步包括為LED (4)提供電力的連接器14，特別是幾根由導電金屬制成的導線。
[0034]圖3B說明了第2步20的分步驟，其中光源3位于支持裝置6上。所述連接器14與為LED (4)供應電力的電源裝置6的接觸元件進行電氣連接。隨后，打開LED (4)。
[0035]圖3C簡要說明了由打開的LED(4)所發(fā)出的光2。在第2步20的另一個分步驟中，測量裝置7對光2進行測量。特別是，測量裝置7對每個LED (4)發(fā)出的光2的色溫都進行測量，然后將測量數(shù)據(jù)傳送至分析裝置9。所述分析裝置9將把測量色溫與預選的所需色溫進行比較。如果測量色溫與所需色溫之間的差異超過特定LED(4)的預定閾值，將由所述分析裝置9計算將要被印制在這些LED (4)上的補償層12的顏色和/或形狀。
[0036]圖3D介紹了第4步，在該步驟中利用印刷頭8將油墨噴墨印刷在其色溫與所需色溫發(fā)生偏差的相應LED (4)之上形成計算所得的補償層12。至少形成的補償層12顏色應使來自LED(4)并且經(jīng)過補償層12的光2的色溫接近所需色溫。由印刷頭將單滴13印刷油墨沉積在LED (4)表面形成所述補償層12，或者通過相互重疊和/或彼此挨著的具有更小直徑的多滴13印刷油墨沉積形成所述補償層。在這種情況下，相互熔化之后利用UV輻射對沉積的油墨滴13進行固化，以便形成連續(xù)的補償層13。
[0037]隨后，如圖3E所示，在第5步和第6步(50，60)對LED (4)的實際色溫進行驗證，其中，對每個LED(4)的色溫進行測量，并再次將其與所需色溫進行比較。
[0038]如圖3F所示，如果所有LED(4)的色溫與所需色溫基本相等并相符，則該批次LED(4)的后處理完成，從而可以在要求定義明確且相等之色溫的環(huán)境裝飾照明或其他復雜的高性能應用場合使用該批次LED。
[0039]圖4簡要說明了本發(fā)明另一個示例性實施例中由燈組件色溫測試與校正系統(tǒng)實現(xiàn)的具有所需色溫的發(fā)光燈組件。原則上，雖然燈組件I類似于圖3F所示的燈組件1，但是中心光源3具有并未直接印制在光源3之上的補償裝置11。相反，在獨立的第4步(第4步的第一分步)已經(jīng)印制了補償裝置11，并且在隨后的接合步驟(第4步的第2分步)在光源3之上提供所述補償裝置。因此，就本發(fā)明的意義而言，所述補償裝置11已經(jīng)間接印制在光源3之上了。所述補償裝置11和所述光源3以適當?shù)男问?、適當?shù)牧Χ群?或粘接方式連接在一起。之后，執(zhí)行第5步50，測量光源3和光學補償裝置11所發(fā)出的光2的色溫，然后在第6步60將測量色溫與所需色溫進行比較。如果色溫不匹配，可在之前的補償裝置11上安裝另一個補償裝置11，或者可在之前的補償裝置11上印制另一個補償裝置11。人們可以想到間接印制的補償裝置11也可用于實現(xiàn)深層的光學功能，例如透鏡效應等。人們可以想到在將補償裝置11布置到光源3上之前，先將起隔熱層作用的緩沖層15印制到光源3上，從而使印制的補償裝置11較少地受到光源3的加熱作用。
[0040]附圖標記說明
[0041]I燈組件
[0042]2 光
[0043]3 光源
[0044]4發(fā)光二極管
[0045]5 基片
[0046]6支持裝置
[0047]7測量裝置
[0048]8印刷頭
[0049]9分析裝置
[0050]10第 I 步
[0051]11補償裝置
[0052]12補償層
[0053]13油墨滴
[0054]14連接器
[0055]15緩沖層
[0056]20第 2 步
[0057]30第 3 步
[0058]40第 4 步
[0059]50第 5 步
[0060]60第 6 步
[0061]70迭代重復
【權利要求】
1.一種為發(fā)光(2)燈組件(I)提供所需色溫之方法，其中包括下列步驟: -在第I步(10)提供光源⑶； -在第2步(20)測量光源(3)的色溫； -在第3步(30)將測量色溫與所需色溫進行比較；以及 -如果測量色溫與所需色溫出現(xiàn)了偏差，在第4步印制一個至少能夠部分補償測量色溫與所需色溫之間差異的光學補償裝置(11)。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，在第4步(40)將補償裝置(11)直接或間接印制在光源(3)上；較佳地，在第4步之單獨的第I分步印制補償裝置(11)，并且在第4步之單獨的第2分步在光源(3)上或至少在光源(3)附近提供所述補償裝置。
3.根據(jù)上述任一項權利要求所述的方法，其中，在第2步(20)通過打開光源(3)并使用測量裝置測量光源(3)發(fā)出的光(2)的色溫。
4.根據(jù)上述任一項權利要求所述的方法，其中，在第5步(50)測量光源(3)發(fā)出而經(jīng)光學補償裝置(11)傳遞的光⑵的色溫，然后在第6步(60)將測量色溫與所需色溫進行比較。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中，如果第5步(50)的測量色溫仍然與所需色溫不同，將在補償裝置(11)上再印制另一個補償裝置(11)。
6.根據(jù)上述任一項權利要求所述的方法，其中，在第4步(40)采用噴墨印刷之方法(11)通過沉積至少一滴(13)彩色印刷油墨將以補償層(12，12’ )形式存在的補償裝置(11)印制在光源(3)上。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，所述彩色印刷油墨顏色的選擇和/或混合取決于測量色溫與所需色溫之間的差異。
8.根據(jù)上述任一項權利要求所述的方法，其中，在第I步(10)至少提供一個發(fā)光二極管(4);較佳地，在第I步(10)提供一批多個發(fā)光二極管，其中對該批次中的每一個發(fā)光二極管(4)的色溫進行測量和比較，并且如果必要的話，分別進行補償。
9.根據(jù)上述任一項權利要求所述的方法，其中，在第4步(40)將多滴(13)彩色印刷油墨沉積在光源(3)上，以產(chǎn)生光學補償層(12，12’)，其中各滴(13)彩色印刷油墨至少部分相互重疊并且彼此挨著。
10.一種燈組件(I)色溫測試與校正系統(tǒng)(14)，特別是采取上述任一項權利要求所述之方法的系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)(14)由下列部分組成: -用于支持光源(3)的支持裝置(6)； -用于測量光源(3)色溫的測量裝置(7)； -用于比較測量色溫與所需色溫的分析裝置(9);以及 -用于印制至少能部分補償測量色溫與所需色溫之間差異的光學補償裝置(11)的印刷機。
11.根據(jù)權利要求10所述之系統(tǒng)(14)，其中，所述支持裝置(6)包括一個為光源(3)供應電力的電源裝置；較佳地，所述支持裝置(6)支持以一批多個發(fā)光二極管(4)形式存在的光源⑶。
12.根據(jù)權利要求10或11所述的系統(tǒng)(14)，其中，所述測量裝置(7)包括一個光學分光計。
13.根據(jù)權利要求10至12所述之系統(tǒng)(14)，其中，所述印刷機包括一個活動印刷頭(8)和至少一個油墨儲存器，其中所述活動印刷頭用于將至少一滴(13)印刷油墨直接或間接沉積在光源(3)上，以形成光學補償裝置(11)，所述油墨儲存器用于存放印刷油墨。
14.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)(14)，其中，所述印刷機包括用于儲存不同顏色之印刷油墨的多個油墨儲存器，其中，所述印刷機經(jīng)過相應配置后可根據(jù)測量色溫與所需色溫之間的差異將不同顏色的油墨混合成某一種顏色的印刷油墨。
15.根據(jù)權利要求10至14所述之系統(tǒng)(14)，其中，所述系統(tǒng)(14)包括一個能自動裝卸配備光源(3)的支持裝置的傳送機構。
【文檔編號】G02B5/20GK104380153SQ201380031094
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年6月13日 優(yōu)先權日:2012年6月15日
【發(fā)明者】約里斯·比斯克, 理查德·凡·德·威力 申請人:Luxexcel控股有限公司
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種為發(fā)光燈組件提供所需色溫的方法，其中包括下列步驟：在第1步提供光源，在第2步測量所述光源的色溫，在第3步將測量色溫與所需色溫進行比較，并且如果測量色溫與所需色溫之間出現(xiàn)了偏差，則在第4步印制用于補償測量色溫與所需色溫之差的光學補償裝置。
【專利說明】為發(fā)光燈組件提供所需色溫之方法及燈組件色溫測試與校正系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種為發(fā)光燈組件提供所需色溫的方法。
【背景技術】
[0002]近年來，為了降低燈組件的能耗并延長其使用壽命，越來越多的常規(guī)白熾燈泡已經(jīng)被節(jié)能燈所取代。特別是LED (發(fā)光二極管)的快速發(fā)展帶來了極具成本效益的節(jié)能與免維護照明，從而使這一趨勢成為可能。當發(fā)現(xiàn)LED可在幾個領域應用之后，越來越多的人們將注意力轉向使用LED的裝飾照明領域。然而，規(guī)模宏大的裝飾照明的質量高度依賴所用光源的色溫。
[0003]因此，人們面臨的不利條件是，在制造之后LED的色溫出現(xiàn)了較大的變化，從而導致無論是在裝飾照明還是功能照明領域都使LED的應用變得非常困難而且極其昂貴。今天，幾乎具有所需色溫的高質量LED和色溫與所需色溫出現(xiàn)嚴重偏差的低質量LED之間的差距非常顯著。高質量LED的成本遠遠大于低質量LED的成本，從而使人們在規(guī)模宏大的裝飾照明領域應用LED的成本非常高昂。
【發(fā)明內容】
[0004]因此，本發(fā)明的目的是提供一種在制造之后采取后處理工藝校正光源色溫的方法，從而使發(fā)光燈組件具備所需的色溫。
[0005]通過采取一種為發(fā)光燈組件提供所需色溫的方法即可達成本發(fā)明的目的，其中所述方法包括下列步驟:在第I步提供光源，在第2步測量所述光源的色溫，在第3步將測量色溫與所需色溫進行比較，并且如果測量色溫與所需色溫之間出現(xiàn)了偏差，則在第4步印制用于補償測量色溫與所需色溫之差的光學補償裝置。
[0006]用此方法有利的是，我們可校正由于制造瑕疵等原因造成與所需色溫出現(xiàn)偏差的光源的色溫。特別是，低質量光源可用于對色溫具有明確要求的環(huán)境裝飾或功能性照明或其他復雜的高性能應用場合。較佳地，所述光源包括發(fā)光二極管(LED)或由多個發(fā)光二極管組成的陣列。根據(jù)本發(fā)明所述之方法，可在此類應用中使用低質量LED。因此可以大幅削減相應燈組件的制造成本。此外，由于提高了色溫偏差的裕度，LED制造過程中的廢品率也隨之降低。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個較佳實施例，在第4步將補償裝置直接或間接印制在光源上；較佳地，在第4步之單獨的第I分步印制所述補償裝置，并且在第4步之單獨的第2分步在光源上或至少在光源附近提供所述補償裝置。例如，人們可以想到將所述補償裝置直接或間接印制在光源上或者為光源加裝鏡片以及直接將補償裝置印制在鏡片上。再者，有可能所述光源此前已經(jīng)配備了補償裝置，但是不能正常工作，我們可將新的補償裝置印制在以前的補償裝置上，以彌補以前的補償裝置的誤差。較佳地，在第4步的第I分步印制補償裝置，將其作為一個獨立的光學部件，并且在第4步第2分步在所述光源上或至少在所述光源附近提供該裝置(也被稱為“接合步驟”)。因此，從本發(fā)明的意義而言，所述補償裝置已經(jīng)被間接印制在所述光源上?；蛘?，人們也會想到在第4步第I分步將緩沖層印制在光源上，并且在第4步第2分步將補償裝置印制在所述緩沖層上。在本實施例中，所述緩沖層作為印制的補償裝置與光源之間的隔熱層。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個較佳實施例，在第2步通過打開光源并使用測量裝置測量光源發(fā)出的光來測量色溫。用此方法有利的是，我們可采用比較簡單的方式確定實際色溫。特別是，我們再也無需進行原本很難預測的色溫理論計算。較佳地，利用光學分光計測量色溫。
[0009]較佳地，在第5步測量光源發(fā)出而經(jīng)光學補償裝置傳遞的光的色溫，并在第6步將測量色溫與所需色溫進行比較。執(zhí)行第5步和第6步是為了對實際色溫進行最終檢測。較佳地，如果在第5步測量的色溫仍然與所需色溫出現(xiàn)偏差，可以在所述補償裝置上再印制另一個補償裝置。用此方法有利的是，可以對因所印制的光學補償裝置的顏色誤差而導致實際色溫意外或不可預測的偏差進行補償。這樣，還可對采用多個迭代步驟對光源的色溫進行優(yōu)化。較佳地，在接合步驟中印制另一個補償裝置，作為單獨的鏡片，并且在以前的補償裝置上或至少在以前的補償裝置附近提供，或者在光源上或至少在光源附近提供。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一個較佳實施例，在第4步采用噴墨印刷之方法通過沉積至少一滴彩色印刷油墨以補償層的形式將補償裝置印制在光源上。有利的是，所述補償層的作用相當于一塊鏡片，它可以影響光源的色溫，從而使光源發(fā)出而經(jīng)補償層所傳遞的光的有效色溫與所需色溫相符。由于采用了噴墨印刷這一方法，所述補償層的制造將變得更為快速、合算和靈活。特別是，可以隨意并且極其準確地選擇補償層的顏色，從而實現(xiàn)精確的色溫補償調節(jié)。較佳地，所述彩色印刷油墨顏色的選擇和/或混合取決于測量色溫與所需色溫之間的差異。
[0011]根據(jù)本發(fā)明另一個較佳實施例，在第I步至少提供一個發(fā)光二極管；較佳地，在第I步提供一批多個發(fā)光二極管，其中對該批次的每一個發(fā)光二極管的色溫進行測量和比較，并且如果必要的話，分別進行補償。用此方法有利的是，可以使用一批LED，其中只對本批次中其色溫與所需色溫發(fā)生偏差的那些LED通過相應的補償層沉積進行補償。因此，人們可以想到顏色不同的補償層位于本批次中不同的LED之上。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一個較佳實施例，在第4步將多滴彩色印刷油墨沉積在光源上，以產(chǎn)生光學補償層，其中各滴彩色印刷油墨至少部分相互重疊并且彼此挨著。用此方法有利的是，可采用由包括多個LED的陣列組成的一批來形成色溫準確的燈組件。
[0013]本發(fā)明的另一個主題是燈組件色溫測試與校正系統(tǒng)，特別是采取上述任一項權利要求所述之方法的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括用于支持光源的支持裝置、用于測量光源色溫的測量裝置、用于比較測量色溫與所需色溫的分析裝置以及用于印制補償測量色溫與所需色溫之差的光學補償裝置的印刷機。有利的是，所述系統(tǒng)可作為光源色溫測試的測試臺。與此同時，如果必要，所述系統(tǒng)還可作為各個光源色溫補償?shù)暮筇幚頇C與光飾機。
[0014]較佳地，所述支持裝置包括一個為光源供應電力的電源裝置；較佳地，所述支持裝置支持以一批多個發(fā)光二極管形式存在的光源。人們可以想到所述支持裝置包括可為各種不同的光源與LED提供電力的通用連接裝置。所述電源裝置確保光源可以打開，以便對色溫進行測量。所述測量裝置包括，例如，光學分光計。較佳地，所述印刷機包括一個活動印刷頭和至少一個油墨儲存器，其中所述活動印刷頭用于將至少一滴印刷油墨直接或間接沉積在光源上以形成光學補償裝置，所述油墨儲存器用于存放印刷油墨。用此方法有利的是，可隨意制成具有所需顏色的補償層，對光源色溫偏差進行補償。此外，可在光源任意位置生成所述補償層，特別是，可以在一批LED的任意位置生成所述補償層。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個較佳實施例，所述印刷機包括用于儲存不同顏色之印刷油墨的多個油墨儲存器，其中，所述印刷機經(jīng)過相應配置后根據(jù)測量色溫與所需色溫之間的差異可將不同顏色的油墨混合成某一種顏色的印刷油墨。為了準確補償光源實際色溫與所需目標色溫之間的偏差，所提供的補償層必須具有定義明確、個別適配的顏色。較佳地，通過某種方式混合顏色不同的幾種印刷油墨即可實現(xiàn)這一目標。例如，在印刷過程中，在印刷頭的預混室或在形成補償層的表面即可完成這項工作。
[0016]較佳地，所述系統(tǒng)包括一個能自動裝卸配備光源的支持裝置的傳送機構。
[0017]根據(jù)下列【具體實施方式】，并結合示例說明本發(fā)明原理的附圖，顯然可理解本發(fā)明的各種特點、特性和優(yōu)點。所述內容僅用于示例說明，并非用于限制本發(fā)明的范圍。下列引用的參考圖指附圖。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1簡要說明了本發(fā)明一個例示性實施例中為發(fā)光燈組件提供所需色溫的方法。
[0019]圖2簡要說明了本發(fā)明另一個例示性實施例中燈組件色溫測試與校正系統(tǒng)。
[0020]圖3A至圖3F簡要說明了本發(fā)明另一個例示性實施例中由燈組件色溫測試與校正系統(tǒng)為發(fā)光燈組件提供所需色溫之方法。
[0021]圖4簡要說明了本發(fā)明另一個例示性實施例中由燈組件色溫測試與校正系統(tǒng)實現(xiàn)的具有所需色溫的發(fā)光燈組件。
【具體實施方式】
[0022]我們將采用特殊實施例并參考某些【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明，但是本發(fā)明并不受限于此，而只受限于其權利要求。附圖僅用于簡要說明本發(fā)明，并不是用來限制本發(fā)明。在附圖中，為了便于闡述，某些元件的尺寸有所放大，并非按比例繪制。
[0023]使用不定冠詞或定冠詞表示單數(shù)名詞時，例如，“a”、“an”和“the”，除非另外特別說明，均包括該名詞的復數(shù)。
[0024]此外，說明書及權利要求書中使用的術語“第1”、“第2”、“第3”等只是用來區(qū)別類似的東西，并非用來描述連續(xù)順序或時間順序。請務必知道在適合的條件下所使用的術語可以相互交換，并且本文所描述的本發(fā)明的實施例可按其他順序操作，并非一定要按本文所述的順序操作。
[0025]圖1簡要說明了本發(fā)明一個示例性實施例中為發(fā)光燈組件提供所需色溫之方法的各個步驟。
[0026]在第I步10中，提供了光源3。較佳地，所述光源3包括一個發(fā)光二極管(LED)4或一批以均等樣式布置的幾個發(fā)光二極管4。人們可以想到第I步10還包括一個制造所述光源3的制造步驟。
[0027]在第2步20，打開光源3，使光源3發(fā)出具有一定色溫的光3。所發(fā)出的光2的色溫由測量裝置7 (例如，光學分光計)進行測量。例如，通過分析所發(fā)出的光2的波長分布來確定色溫。
[0028]在第3步30使用分析裝置9將光源3的測量色溫與所需色溫進行比較。如果檢測到測量色溫與所需色溫之間有偏差，所述分析裝置9將計算校正值，這些校正值用于確定偏差補償所需要的顏色，以獲得所需色溫。例如，如果分析裝置9檢測到光源3的色溫中藍色成分太高，所述校正值將確定需要降低的藍色成分(如，濾波)和/或需要增加的紅色成分與綠色成分【典型的RGB (紅綠藍)顏色模型】。
[0029]在第4步40，對印刷機進行相應控制，將以補償層12形式存在的補償裝置布置11在光源3上，并且對補償層12的特點進行相應的選擇，使光源3和補償層12所發(fā)出的光2的色溫接近所需色溫。通過印刷機的活動印刷頭8將一滴13印刷油墨或多滴13印刷油墨直接或間接沉積在光源3上形成所述補償層12。參照上述實例，所述補償層12包括，例如，數(shù)量較多的紅色與綠色成分，從而使藍色成分相對降低。較佳地，印刷油墨包括紫外光UV固化液態(tài)單體。較佳地，在沉積之后利用位于印刷頭8附近的UV LED以固化方式對印刷油墨滴13進行聚合。人們可以想到沉積的印刷油墨滴13相互重疊和/或彼此挨著，從而形成較厚的補償層。原則上，也可能形成表面形狀比較復雜(例如，相當于透鏡)的補償層，以實現(xiàn)深層的光學特性。人們可以想到在將補償層12印刷到光源3上之前，先將起隔熱層作用的緩沖層印制到光源3上，從而使補償層12較少地受到光源3的加熱作用。
[0030]隨后，再次打開光源3，并且在第5步50測量光源3發(fā)出而經(jīng)補償裝置11傳遞的光2的色溫。在第6步60將測量光溫度與所需光溫度進行比較。執(zhí)行第5步和第6步(50,60)是為了在傳送和進一步處理光源3之前對實際色溫進行最終檢測。如果實際色溫與所需色溫之間仍然出現(xiàn)偏差，將進一步執(zhí)行印刷程序，在以前的補償層12之上印刷另一補償層12’。將迭代重復70印刷、測量與比較步驟，直到實際色溫與所需色溫之間的差異低于一定的閾值或者直到該差異不再進一步減少。從本發(fā)明的意義上而言，光源3與補償層(12，12’)一起形成燈組件I。
[0031]圖3說明了本發(fā)明另一個示例性實施例中燈組件I的色溫測試與校正系統(tǒng)14。所述系統(tǒng)14包括用于支持與連接一批LED(4)的支持裝置6。如果有必要的話，所述系統(tǒng)14還可進一步包括測量由支持裝置6所支持的一批LED(4)所發(fā)光2的色溫的測量裝置7和將印刷油墨滴13沉積在LED (4)之上的活動印刷頭8，以便在LED (4)上形成補償層12。分析裝置9接收來自測量裝置7的色溫測量數(shù)據(jù)，然后將色溫測量數(shù)據(jù)與預選的色溫值(也被稱為所需色溫)進行比較。例如，可由系統(tǒng)I用戶對預選色溫值進行選擇。如果測量色溫與預選色溫之間出現(xiàn)了偏差，分析裝置9將計算合適補償層12所需的顏色和/或形狀，以便至少可部分補償測量色溫與預選色溫之間檢測到的偏差。隨后，印刷頭9將印刷油墨滴13沉積到光源3之上形成相應的補償層12，使光源3的色溫接近所需色溫?？梢允褂脺y量裝置7再次測量已形成補償層12的光源3的色溫，從而對所得結果進行驗證。如果對變更后的色溫仍然不滿意，可在隨后的迭代步驟中在之前的補償層12上再沉積另一補償層12’，直到測量色溫與所需色溫相符。
[0032]圖3A至圖3F簡要說明了本發(fā)明另一個示例性實施例中由燈組件色溫測試與校正系統(tǒng)14為發(fā)光2燈組件I提供所需色溫之方法。
[0033]圖3A說明了第I步10制造和提供的以一批形式存在的光源3。該批次包括一塊基片5和布置在基片上的多個LED (4)。所述基片5進一步包括為LED (4)提供電力的連接器14，特別是幾根由導電金屬制成的導線。
[0034]圖3B說明了第2步20的分步驟，其中光源3位于支持裝置6上。所述連接器14與為LED (4)供應電力的電源裝置6的接觸元件進行電氣連接。隨后，打開LED (4)。
[0035]圖3C簡要說明了由打開的LED(4)所發(fā)出的光2。在第2步20的另一個分步驟中，測量裝置7對光2進行測量。特別是，測量裝置7對每個LED (4)發(fā)出的光2的色溫都進行測量，然后將測量數(shù)據(jù)傳送至分析裝置9。所述分析裝置9將把測量色溫與預選的所需色溫進行比較。如果測量色溫與所需色溫之間的差異超過特定LED(4)的預定閾值，將由所述分析裝置9計算將要被印制在這些LED (4)上的補償層12的顏色和/或形狀。
[0036]圖3D介紹了第4步，在該步驟中利用印刷頭8將油墨噴墨印刷在其色溫與所需色溫發(fā)生偏差的相應LED (4)之上形成計算所得的補償層12。至少形成的補償層12顏色應使來自LED(4)并且經(jīng)過補償層12的光2的色溫接近所需色溫。由印刷頭將單滴13印刷油墨沉積在LED (4)表面形成所述補償層12，或者通過相互重疊和/或彼此挨著的具有更小直徑的多滴13印刷油墨沉積形成所述補償層。在這種情況下，相互熔化之后利用UV輻射對沉積的油墨滴13進行固化，以便形成連續(xù)的補償層13。
[0037]隨后，如圖3E所示，在第5步和第6步(50，60)對LED (4)的實際色溫進行驗證，其中，對每個LED(4)的色溫進行測量，并再次將其與所需色溫進行比較。
[0038]如圖3F所示，如果所有LED(4)的色溫與所需色溫基本相等并相符，則該批次LED(4)的后處理完成，從而可以在要求定義明確且相等之色溫的環(huán)境裝飾照明或其他復雜的高性能應用場合使用該批次LED。
[0039]圖4簡要說明了本發(fā)明另一個示例性實施例中由燈組件色溫測試與校正系統(tǒng)實現(xiàn)的具有所需色溫的發(fā)光燈組件。原則上，雖然燈組件I類似于圖3F所示的燈組件1，但是中心光源3具有并未直接印制在光源3之上的補償裝置11。相反，在獨立的第4步(第4步的第一分步)已經(jīng)印制了補償裝置11，并且在隨后的接合步驟(第4步的第2分步)在光源3之上提供所述補償裝置。因此，就本發(fā)明的意義而言，所述補償裝置11已經(jīng)間接印制在光源3之上了。所述補償裝置11和所述光源3以適當?shù)男问?、適當?shù)牧Χ群?或粘接方式連接在一起。之后，執(zhí)行第5步50，測量光源3和光學補償裝置11所發(fā)出的光2的色溫，然后在第6步60將測量色溫與所需色溫進行比較。如果色溫不匹配，可在之前的補償裝置11上安裝另一個補償裝置11，或者可在之前的補償裝置11上印制另一個補償裝置11。人們可以想到間接印制的補償裝置11也可用于實現(xiàn)深層的光學功能，例如透鏡效應等。人們可以想到在將補償裝置11布置到光源3上之前，先將起隔熱層作用的緩沖層15印制到光源3上，從而使印制的補償裝置11較少地受到光源3的加熱作用。
[0040]附圖標記說明
[0041]I燈組件
[0042]2 光
[0043]3 光源
[0044]4發(fā)光二極管
[0045]5 基片
[0046]6支持裝置
[0047]7測量裝置
[0048]8印刷頭
[0049]9分析裝置
[0050]10第 I 步
[0051]11補償裝置
[0052]12補償層
[0053]13油墨滴
[0054]14連接器
[0055]15緩沖層
[0056]20第 2 步
[0057]30第 3 步
[0058]40第 4 步
[0059]50第 5 步
[0060]60第 6 步
[0061]70迭代重復
【權利要求】
1.一種為發(fā)光(2)燈組件(I)提供所需色溫之方法，其中包括下列步驟: -在第I步(10)提供光源⑶； -在第2步(20)測量光源(3)的色溫； -在第3步(30)將測量色溫與所需色溫進行比較；以及 -如果測量色溫與所需色溫出現(xiàn)了偏差，在第4步印制一個至少能夠部分補償測量色溫與所需色溫之間差異的光學補償裝置(11)。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，在第4步(40)將補償裝置(11)直接或間接印制在光源(3)上；較佳地，在第4步之單獨的第I分步印制補償裝置(11)，并且在第4步之單獨的第2分步在光源(3)上或至少在光源(3)附近提供所述補償裝置。
3.根據(jù)上述任一項權利要求所述的方法，其中，在第2步(20)通過打開光源(3)并使用測量裝置測量光源(3)發(fā)出的光(2)的色溫。
4.根據(jù)上述任一項權利要求所述的方法，其中，在第5步(50)測量光源(3)發(fā)出而經(jīng)光學補償裝置(11)傳遞的光⑵的色溫，然后在第6步(60)將測量色溫與所需色溫進行比較。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中，如果第5步(50)的測量色溫仍然與所需色溫不同，將在補償裝置(11)上再印制另一個補償裝置(11)。
6.根據(jù)上述任一項權利要求所述的方法，其中，在第4步(40)采用噴墨印刷之方法(11)通過沉積至少一滴(13)彩色印刷油墨將以補償層(12，12’ )形式存在的補償裝置(11)印制在光源(3)上。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，所述彩色印刷油墨顏色的選擇和/或混合取決于測量色溫與所需色溫之間的差異。
8.根據(jù)上述任一項權利要求所述的方法，其中，在第I步(10)至少提供一個發(fā)光二極管(4);較佳地，在第I步(10)提供一批多個發(fā)光二極管，其中對該批次中的每一個發(fā)光二極管(4)的色溫進行測量和比較，并且如果必要的話，分別進行補償。
9.根據(jù)上述任一項權利要求所述的方法，其中，在第4步(40)將多滴(13)彩色印刷油墨沉積在光源(3)上，以產(chǎn)生光學補償層(12，12’)，其中各滴(13)彩色印刷油墨至少部分相互重疊并且彼此挨著。
10.一種燈組件(I)色溫測試與校正系統(tǒng)(14)，特別是采取上述任一項權利要求所述之方法的系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)(14)由下列部分組成: -用于支持光源(3)的支持裝置(6)； -用于測量光源(3)色溫的測量裝置(7)； -用于比較測量色溫與所需色溫的分析裝置(9);以及 -用于印制至少能部分補償測量色溫與所需色溫之間差異的光學補償裝置(11)的印刷機。
11.根據(jù)權利要求10所述之系統(tǒng)(14)，其中，所述支持裝置(6)包括一個為光源(3)供應電力的電源裝置；較佳地，所述支持裝置(6)支持以一批多個發(fā)光二極管(4)形式存在的光源⑶。
12.根據(jù)權利要求10或11所述的系統(tǒng)(14)，其中，所述測量裝置(7)包括一個光學分光計。
13.根據(jù)權利要求10至12所述之系統(tǒng)(14)，其中，所述印刷機包括一個活動印刷頭(8)和至少一個油墨儲存器，其中所述活動印刷頭用于將至少一滴(13)印刷油墨直接或間接沉積在光源(3)上，以形成光學補償裝置(11)，所述油墨儲存器用于存放印刷油墨。
14.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)(14)，其中，所述印刷機包括用于儲存不同顏色之印刷油墨的多個油墨儲存器，其中，所述印刷機經(jīng)過相應配置后可根據(jù)測量色溫與所需色溫之間的差異將不同顏色的油墨混合成某一種顏色的印刷油墨。
15.根據(jù)權利要求10至14所述之系統(tǒng)(14)，其中，所述系統(tǒng)(14)包括一個能自動裝卸配備光源(3)的支持裝置的傳送機構。
【文檔編號】G02B5/20GK104380153SQ201380031094
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年6月13日 優(yōu)先權日:2012年6月15日
【發(fā)明者】約里斯·比斯克, 理查德·凡·德·威力 申請人:Luxexcel控股有限公司
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