專利名稱：照明裝置、照明控制設(shè)備、照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明裝置、 一種照明控制設(shè)備和一種照明系統(tǒng)。
技術(shù)背景越來(lái)越多的應(yīng)用需要尺寸小、強(qiáng)度高且顏色可變性和可控性良好的具有可變的光顏色的照明裝置。發(fā)光二極管(LED)越來(lái)越多地用于照 明裝置和系統(tǒng)中。以前，LED通常用作指示燈，但并沒(méi)有用于投影或照 明系統(tǒng)中，因?yàn)長(zhǎng)ED通常缺乏所需要的強(qiáng)度。然而，由于LED尺寸小、 成本低且易于使用，LED是許多應(yīng)用的理想光源。LED的另一問(wèn)題是其 通常不能產(chǎn)生高質(zhì)量的色譜。LED白光是通過(guò)使用藍(lán)色LED或紫外 (UV ) LED和磷光轉(zhuǎn)換層來(lái)產(chǎn)生的。此類轉(zhuǎn)換層從藍(lán)色或UV LED吸 收光且顯著地重新發(fā)射黃光和紅光分量，以使得所透射的光與所重新發(fā) 射的黃光和紅光的疊加呈現(xiàn)白光的效果。此處，顏色為不可控制的，因 為各種分量(所透射的光，所重新發(fā)射的光)之間的比率為不可控制的。 還已知緊密地并置多個(gè)顏色的LED (確切地說(shuō)，紅色、綠色和藍(lán)色 LED),以便通過(guò)三個(gè)單色的疊加來(lái)產(chǎn)生接近白光的光。但通過(guò)此類布置 實(shí)現(xiàn)的結(jié)果并不在所有情況下令人滿意。常常，黃色輻射的范圍(約580 nm波長(zhǎng))內(nèi)光強(qiáng)度較弱。另外，來(lái)自特定LED的光的顏色和強(qiáng)度均隨 LED的溫度和使用壽命而變化，其中一個(gè)LED的顏色和強(qiáng)度之間可相 互關(guān)聯(lián)的，以使得最初或曾經(jīng)可接受的顏色混合可能會(huì)隨時(shí)間或隨變化 的強(qiáng)度而退化。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供能夠用LED呈現(xiàn)高質(zhì)量、可控制的照明的一種 照明裝置、 一種照明控制設(shè)備和一種照明系統(tǒng)。此目的根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。附屬權(quán)利要求針對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。一種照明裝置在共用襯底上包括至少一個(gè)第一顏色的LED,優(yōu)選 為藍(lán)色；至少一個(gè)第二顏色的LED，優(yōu)選為紅色；和至少一個(gè)第三顏色 的LED，優(yōu)選為綠色。此外，所述照明裝置在所述襯底上包括至少一個(gè) 白色LED。所述裝置可進(jìn)一步包括溫度傳感器和/或光強(qiáng)度傳感器。 一種用于如上文所提到的照明裝置的照明控制設(shè)備包括用于不同 顏色的LED的不同可控制電源，其用于產(chǎn)生用于所述不同顏色的LED 的獨(dú)立控制的操作信號(hào)(電壓或電流)；用于不同顏色LED的不同的輸 出端子，其分別用于將獨(dú)立控制的操作信號(hào)供應(yīng)到所述不同顏色的LED; 以及第一控制構(gòu)件，其用于為可控制電源產(chǎn)生獨(dú)立的操作控制信號(hào)。操 作控制信號(hào)也可根據(jù)溫度信號(hào)和/或光強(qiáng)度信號(hào)來(lái)產(chǎn)生，這些信號(hào)優(yōu)選地 來(lái)自由控制設(shè)備控制的照明裝置。一種照明系統(tǒng)包括一個(gè)或一個(gè)以上如上文所提到的照明裝置和一個(gè) 或一個(gè)以上如上文所提到的照明控制設(shè)備。


下文將參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的各方面和實(shí)施例，附圖中；圖1是照明裝置的示意性圖示，圖2是在圖1的裝置中產(chǎn)生的各種光分量的光譜，圖3是照明裝置的分解圖，圖4是照明裝置的透視圖，圖5是另一照明裝置的示意性圖示，圖6是又一照明裝置的示意性圖示，圖7是照明裝置的截面圖，圖8是照明控制設(shè)備的示意圖，圖9是控制信號(hào)的圖示，圖IO是展示圖1的照明裝置的顏色空間中的顏色坐標(biāo)的曲線圖，圖11是展示圖1的裝置的典型射束圖案的曲線圖，圖12是展示圖1的裝置的相對(duì)強(qiáng)度與角位移的曲線圖。
具體實(shí)施方式
在本說(shuō)明書中，相同附圖標(biāo)記將用于相同組件和特征。在圖1中，1 表示照明裝置，IO表示襯底，ll表示第一顏色的LED (優(yōu)選為藍(lán)色)， 12表示第二顏色的LED (優(yōu)選為紅色)，13表示第三顏色的LED (優(yōu)選 為綠色)，且14表示白色LED。 15和16表示用于LED的連接構(gòu)件。提 供這些連接構(gòu)件以使得可分別地驅(qū)動(dòng)所述LED。在所展示的實(shí)施例中， LED可具有共用觸點(diǎn)，例如通過(guò)襯墊可接達(dá)的共用陰極15，且可分別具 有自身極性觸點(diǎn)，在給定實(shí)例中是分別的陽(yáng)極觸點(diǎn)，所述觸點(diǎn)展示為用 于多個(gè)顏色的多個(gè)襯墊16。因此，可分別地驅(qū)動(dòng)所述LED。圖2中展示各種LED的光譜。21表示來(lái)自藍(lán)色LED 11的光強(qiáng)隨波 長(zhǎng)分布。所述強(qiáng)度可在低于490nm (優(yōu)選地，高于400nm)的波長(zhǎng)處具 有相當(dāng)明顯的最大值。22表示紅色LED 12的光強(qiáng)隨波長(zhǎng)分布。所述強(qiáng) 度可在高于600nm(優(yōu)選地，低于700nm)的波長(zhǎng)處具有相當(dāng)明顯的峰 值。23表示綠色LED 13的輸出強(qiáng)度，其在490nm與580 nm之間的波 長(zhǎng)處具有相當(dāng)明顯的峰值。24表示白色LED的輸出強(qiáng)度。白色LED可 通過(guò)藍(lán)色或紫外(UV) LED以及相關(guān)聯(lián)的光轉(zhuǎn)換構(gòu)件來(lái)形成，確切地 說(shuō)，所述轉(zhuǎn)換構(gòu)件包括用于從藍(lán)色或紫外(UV) LED吸收光且有可能 在較廣的可見(jiàn)光譜范圍重新發(fā)射光的磷光物質(zhì)。白色LED的輸出光譜可 具有至少兩個(gè)整體峰值， 一個(gè)在藍(lán)色mA^范圍中，另一個(gè)在綠色、黃 色或紅色范圍中(優(yōu)選地，在530 nm與600 nm波長(zhǎng)之間)。在曲線24 上，峰值24-1表示由白色LED的基礎(chǔ)藍(lán)色或紫外(UV) LED產(chǎn)生且發(fā) 射，并透過(guò)光轉(zhuǎn)換構(gòu)件的光強(qiáng)度。24-2表示從光轉(zhuǎn)換構(gòu)件吸收且由光轉(zhuǎn) 換構(gòu)件重新發(fā)射的光所產(chǎn)生的峰值。所述峰值可為相當(dāng)寬的。峰值24-2 所處的波長(zhǎng)比峰值24-1長(zhǎng)，且可位于紅色曲線22的峰值與藍(lán)色曲線21 的峰值之間，優(yōu)選地也處于紅色峰值與曲線23的綠色峰值之間。令人訝的是，發(fā)明人的研究已展示，在藍(lán)色和紅色LED以及可能的綠色LED 以外提供白色LED比將黃色LED添加到紅色、藍(lán)色和可能的綠色在可 控性方面呈現(xiàn)更好效果。但可除白色LED以外還提供黃色LED。在特定實(shí)施例中且取決于控制要求，有可能省略彩色二極管中的一 個(gè)(確切地說(shuō)，綠色LED13)，且因此僅使用藍(lán)色LED 11、紅色LED 12 和白色LED14。然而，在其它優(yōu)選實(shí)施例中，提供藍(lán)色、紅色、綠色和 白色LED中的每一種的至少一個(gè)。圖3展示照明裝置的真實(shí)構(gòu)造的分解圖。11到14表示上文所提到 的LED。所述LED以緊密并置方式布置，且在其構(gòu)造、布線和其它必 要性允許的情況下優(yōu)選地盡可能緊密。IO是具有優(yōu)選良好導(dǎo)熱性的機(jī)械 襯底。所述機(jī)械襯底可為銅或包括銅，例如，作為所需厚度(例如l毫 米)的板。31是具有類似良好導(dǎo)熱性的絕緣層。為了獲得較好的熱條件， 可部分地去除絕緣層31,且可將芯片(尤其具有絕緣背側(cè))直接安裝到 襯底10上。在這種狀況下，絕緣層31含有用于紅色芯片的背側(cè)觸點(diǎn)、 線接合襯墊和觸點(diǎn)襯墊的布線。32表示用于接觸LED以使得可分別地 驅(qū)動(dòng)所述LED的布線圖案。33是輔助體，其可具有用于鑄造物質(zhì)34的 保持功能，所述鑄造物質(zhì)34鑄造到經(jīng)安裝的LED上以用于保護(hù)LED和 /或用于使光會(huì)聚，如本說(shuō)明書的下文進(jìn)一步描述。圖4展示處于組裝狀態(tài)的布置的透視圖。61和62表示一個(gè)或多個(gè) 傳感器，稍后將解釋。圖1中，15和16表示用于個(gè)別組件的個(gè)別觸點(diǎn)。 在所展示的實(shí)施例中，圖1中，15是共用陰極或者陽(yáng)極。16-B、 16-R、 16-G和16-W是分別用于藍(lán)色、紅色、綠色和白色二極管的陽(yáng)極或者陰 極。41是傳感器觸點(diǎn)。布線圖案和接觸圖案可與圖4中所展示的不同。不用共用陰極，而 是提供共用陽(yáng)極。或者，可分別地提供陰極和陽(yáng)極兩者且所述陰極和陽(yáng) 極可由二極管中的每一個(gè)接達(dá)以便增強(qiáng)可控性。類似地，傳感器61、 62 可具有獨(dú)立接觸。總體布局取決于構(gòu)造和其它必要性，可為六角形、或多角形、或圓形，或以其它方式適當(dāng)?shù)爻尚?。圖5展示照明裝置的另一示意性布置。再次，相同附圖標(biāo)記指代相 同特征。如果11到14是分別提到的LED。那么13-2可為已經(jīng)提供的顏 色的另一LED。舉例來(lái)說(shuō)，所述裝置可包括兩個(gè)綠色LED 13和13-2。 一般來(lái)說(shuō)，彩色LED (包含白色LED)中的一個(gè)或一個(gè)以上可被提供兩 次或多次。一個(gè)顏色的LED可以是被分別控制的或可連接到彼此，例如， 串聯(lián)或并聯(lián)連接到彼此。對(duì)于實(shí)體布置來(lái)說(shuō)，可以非并置方式提供一個(gè) 顏色的LED以便呈現(xiàn)良好的顏色混合。圖5的布置展示五個(gè)LED的五角形布置。52是從LED到具有適當(dāng) 數(shù)目的觸點(diǎn)的連接器51的布線。再次，取決于控制要求，LED可具有 共用陰極或共用陽(yáng)極，或可具有每一顏色或甚至一個(gè)顏色的每一個(gè)二極 管可個(gè)別接達(dá)的陽(yáng)極和陰極。圖5的實(shí)施例的實(shí)體建造可與圖3和圖4 中所展示的類似，即，具有銅襯底、絕緣層和其上將LED和可能提供的 傳感器與連接器51連接的布線圖案。圖6展示另一照明裝置。11到14是已提到的二極管。所述二極管 在此處以正方形矩陣(2x2個(gè)LED)布置?？赡芗颖短峁┑囊粋€(gè)顏色的 LED 13-2可放在正方形布置的旁邊。61表示用于感測(cè)襯底溫度的溫度傳 感器，所述溫度傳感器嚴(yán)密追蹤LED的溫度。62是用于感測(cè)沖擊到其 上的光的強(qiáng)度的光強(qiáng)度傳感器。傳感器62可為能夠感測(cè)如由各種LED 提供的光譜上的強(qiáng)度的寬波段傳感器。但同樣，可提供對(duì)特定波長(zhǎng)或波 長(zhǎng)范圍具有敏感性的多個(gè)強(qiáng)度傳感器。傳感器61、 62可具有相應(yīng)的接觸 構(gòu)件，例如，連接器51處的接合襯墊63、 64或觸點(diǎn)插腳，如圖5中所 展示。溫度傳感器61可被提供為與LED盡可能靠近，以便感測(cè)正施加到 LED上的溫度。光強(qiáng)度傳感器62可被提供以使得其接收來(lái)自所有LED 的光的代表性光通量。光強(qiáng)度傳感器62可以是或包括光電二極管或光電 晶體管。溫度傳感器可為熱敏電阻、PTC (正溫度系數(shù)熱敏電阻)、NTC(負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻)或類似物。這些傳感器中的一者或兩者產(chǎn)生信號(hào)， 所述信號(hào)可在相應(yīng)的控制中經(jīng)評(píng)估以用于也根據(jù)溫度和/或經(jīng)感測(cè)的光強(qiáng)度而產(chǎn)生用于各自LED的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。圖7是穿過(guò)如圖4中所展示的布置的截面示意圖。11到14表示各 種LED。 61、 62表示可提供的傳感器中的一個(gè)或一個(gè)以上。34是用于 各種LED和可能的傳感器的有些透明的保護(hù)蓋。其可為鑄造和固化物 質(zhì)。LED和傳感器到襯底上的布線的連接可通過(guò)接合來(lái)形成，因此細(xì)接 合線可需要機(jī)械保護(hù)。這可通過(guò)提供起初是液體或半液體且接著硬化/ 固化的有些透明的蓋34以用于包封LED及其布線和可能提供的傳感器 來(lái)實(shí)現(xiàn)。33是可具有保持保護(hù)蓋34 (只要其為液體或半液體)的功能的 輔助體。輔助體可為環(huán)形且可為具有良好導(dǎo)熱性的材料。所述輔助體可 粘合到裝置的可接達(dá)表面。輔助體33的內(nèi)表面72可具有凹入形部分和/ 或可與裝置的表面一起形成凹入形結(jié)構(gòu)。裝置的表面73與輔助體33的 側(cè)壁72之間的角度可為鈍角。通過(guò)此類布局，所述裝置獲得光會(huì)聚特性。71可為漫射體構(gòu)件。所述漫射體構(gòu)件可為具有光散射特性的另一鑄 造層。從LED發(fā)射的光經(jīng)散射回到輔助體、到達(dá)LED且到達(dá)裝置的表 面73。輔助體33的側(cè)壁72和裝置表面73可分別為反射性的或可具有 反射性部分。接著，光再次優(yōu)選地向外部反射。通過(guò)所述布置，光的混 合增強(qiáng)，以使得甚至在緊密靠近裝置1時(shí)也提供均勻的白光或彩色光的 效果。圖8展示照明控制設(shè)備8的示意圖。所述照明控制設(shè)備8適于經(jīng)由 連接結(jié)構(gòu)9連接到照明裝置1 。連接結(jié)構(gòu)9可包括多線電纜97和(例如) 連接器96，所述連接器96與控制設(shè)備側(cè)相應(yīng)的連接器匹配。在照明裝 置1側(cè)上，也可提供連接器、或接合襯墊或其它適當(dāng)?shù)倪B接構(gòu)件。照明 裝置1可如上文所描述來(lái)形成?？刂圃O(shè)備8包括多個(gè)可控制電源83-R、 83-G、 83-B、 83-W，其用 于照明裝置側(cè)上的將要被供應(yīng)電力的各自二極管(紅色、綠色、藍(lán)色、白色)。電源產(chǎn)生操作信號(hào)且可為產(chǎn)生受控電流的可控制電流源或產(chǎn)生受控電壓的可控制電壓源?？煽刂齐娫?3將其操作信號(hào)(輸出電流、輸出 電壓)供應(yīng)到連接器84,可從所述連接器84經(jīng)由連接器96和電纜97 將操作信號(hào)供應(yīng)到照明裝置1。控制設(shè)備進(jìn)一歩具有第一控制構(gòu)件81，其用于產(chǎn)生用于可控制電源 的操作控制信號(hào)。對(duì)應(yīng)于多個(gè)LED和多個(gè)可控制電源，獨(dú)立地產(chǎn)生多個(gè) 操作控制信號(hào)且將其供應(yīng)到電源，但圖8僅示意性地展示了一個(gè)信號(hào)線。 第一控制構(gòu)件81可具有有些復(fù)雜的性質(zhì)。所述第一控制構(gòu)件81經(jīng)由控 制輸入構(gòu)件87接收外部照明控制量。輸入構(gòu)件可以是某種自動(dòng)目標(biāo)值供 應(yīng)，和/或可以是或包括通過(guò)針對(duì)用戶的開(kāi)關(guān)、電位計(jì)或其它適當(dāng)輸入構(gòu) 件的手動(dòng)裝置。第一控制構(gòu)件81可具有相當(dāng)復(fù)雜的性質(zhì)。所述第一控制 構(gòu)件81可使用LED的預(yù)存儲(chǔ)特征和光混合特性的預(yù)存儲(chǔ)特征。舉例來(lái) 說(shuō)，可提供用于各種LED和可能的插入構(gòu)件的相應(yīng)強(qiáng)度的査找表。此類 表可依賴于目標(biāo)設(shè)置的等級(jí)而可使用。在特定實(shí)施例中，第一控制器可經(jīng)由脈寬調(diào)制(PWM)控制器88 將PWM信號(hào)分別供應(yīng)到可控制電源。這將在接通狀態(tài)具有以下作用-LED具有給定的已知強(qiáng)度，且在驅(qū)動(dòng)LED時(shí)，LED將不會(huì)工作在驅(qū)動(dòng) 電流與光強(qiáng)度之間的非線性區(qū)。但同樣，電壓幅值或電流幅值可經(jīng)由第 一控制構(gòu)件81的輸出來(lái)控制。第一控制構(gòu)件81也可接收溫度信號(hào)和/或光強(qiáng)度信號(hào)，這些信號(hào)在 準(zhǔn)備操作控制信號(hào)時(shí)引用。溫度信號(hào)和光強(qiáng)度信號(hào)可分別經(jīng)由輸入端子 85和86來(lái)供應(yīng)。這些輸入可直接來(lái)自照明裝置1處所提供的傳感器61、 62。這些傳感器信號(hào)可與額定值或先前值比較，且可例如根據(jù)額定值或 先前值與所感測(cè)的值之間的偏差進(jìn)行校正。控制設(shè)備8可包含第二控制器82。所述第二控制器8可產(chǎn)生用于可 控制電源的測(cè)試控制信號(hào)，以用于產(chǎn)生用于所述LED的測(cè)試信號(hào)。第二 控制器82可與第一控制器81間歇性地操作，通過(guò)圖8中的開(kāi)關(guān)來(lái)表現(xiàn)。在實(shí)際實(shí)施例中，可提供經(jīng)適當(dāng)編程的控制器以用于以交替方式形成操 作控制信號(hào)和測(cè)試控制信號(hào)。一般來(lái)說(shuō)，測(cè)試信號(hào)可以預(yù)定方式產(chǎn)生，例如，預(yù)定電壓或電流幅值或脈寬。當(dāng)由測(cè)試控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)LED時(shí)，LED的光強(qiáng)度由強(qiáng)度傳感 器62獲得且反饋給第一控制器81。在所述第一控制器81處，所獲得的 值用于在測(cè)試結(jié)束且重新開(kāi)始正常操作之后產(chǎn)生操作控制信號(hào)。通過(guò)此 技術(shù)，可對(duì)溫度依賴性和由老化引起的影響進(jìn)行補(bǔ)償。在測(cè)試模式期間獲得的信號(hào)強(qiáng)度可與預(yù)期值或額定值或先前值比 較，且取決于所述比較，在產(chǎn)生操作控制信號(hào)的操作控制期間對(duì)各自驅(qū) 動(dòng)值進(jìn)行重新調(diào)整。確切地說(shuō)，取決于第一控制器81和電源的輸出特性， 可對(duì)電壓或電流幅值進(jìn)行校正或?qū)γ}寬進(jìn)行校正。圖9展示形成控制信號(hào)的特定方式。93是正常操作的時(shí)間周期。94 是測(cè)試時(shí)間周期。95是正常操作的另一時(shí)間周期。其后可緊跟另一測(cè)試 時(shí)間周期94，等等。測(cè)試時(shí)間周期可周期性地出現(xiàn)，例如，每分鐘一次， 每十秒一次等。測(cè)試時(shí)間周期本身可相當(dāng)短，例如，比200ms短。LED 本身是具有小于100ns響應(yīng)時(shí)間的相當(dāng)快速的裝置。同樣，光學(xué)傳感器 相當(dāng)快速且具有小于10 ps的響應(yīng)時(shí)間。在許多狀況下，可控制電源的 響應(yīng)時(shí)間將是限制因素。無(wú)論如何，測(cè)試周期可經(jīng)形成以使得由測(cè)試信 號(hào)引起的照明變化不會(huì)被人眼識(shí)別。圖9展示分別產(chǎn)生用于藍(lán)色、紅色、綠色和白色LED的測(cè)試信號(hào) 92B、 92R、 92G和92W的實(shí)施例。這些測(cè)試信號(hào)可具有預(yù)定電流或電 壓幅值和/或預(yù)定脈寬以用于相應(yīng)地驅(qū)動(dòng)各自二極管。以優(yōu)選方式，在測(cè) 試期間， 一次僅驅(qū)動(dòng)一個(gè)LED (或一個(gè)顏色的LED)，而斷開(kāi)其它LED (其它顏色的LED)。接著，強(qiáng)度傳感器僅感測(cè)一個(gè)顏色的強(qiáng)度，且可獲 得相應(yīng)顏色的強(qiáng)度信號(hào)。通過(guò)此方式，可獲得包含白色的所有顏色的校 正值，且所述校正值可在產(chǎn)生時(shí)間周期93和95中的正常操作的操作控 制信號(hào)時(shí)分別地用于各自顏色分量。圖9展示一個(gè)接一個(gè)產(chǎn)生的用于各種顏色的測(cè)試控制信號(hào)。然而， 為了縮短測(cè)試時(shí)間周期94的持續(xù)時(shí)間，可一個(gè)接一個(gè)或與正常操作間歇 地僅針對(duì)一些而不是所有LED產(chǎn)生所述測(cè)試控制信號(hào)，舉例來(lái)說(shuō)，在正 常操作的時(shí)間之后，產(chǎn)生用于藍(lán)色二極管的測(cè)試信號(hào)92B,接著再次重 新開(kāi)始正常操作，接著產(chǎn)生用于紅色二極管的測(cè)試信號(hào)92R，接著繼續(xù) 正常操作，等等。對(duì)應(yīng)于用于各種顏色的測(cè)試信號(hào)的產(chǎn)生，獲得各種光 強(qiáng)度且針對(duì)個(gè)別顏色單獨(dú)地處理所述光強(qiáng)度。所獲得的值可與相應(yīng)額定 值或先前值比較，以確定用于個(gè)別顏色的各自校正值。可存儲(chǔ)此類校正 值且將其進(jìn)一步用于產(chǎn)生操作控制信號(hào)?？刂圃O(shè)備8可包括數(shù)字控制器，其包含計(jì)算機(jī)組件，如CPU、 RAM、 ROM、相應(yīng)接口、總線和類似物。但其也可為有權(quán)限使用特定特征、表 或類似物的ASIC (專用集成電路)。在一個(gè)實(shí)施例中，控制設(shè)備8可在 與照明裝置1相同的襯底上形成且從外部源接收照明目標(biāo)值?？刂破?與如上？:所描述的照明裝置1 一起形成照明系統(tǒng)。如上文所描述的照明裝置和系統(tǒng)能夠產(chǎn)生高質(zhì)量的可控制光，所述 光無(wú)法用標(biāo)準(zhǔn)RGB裝置得到。LED可基于如波長(zhǎng)和強(qiáng)度等因素而選擇。 通過(guò)使用此分布，以及兩個(gè)綠色LED，此類裝置可覆蓋85%以上的可見(jiàn) 顏色空間100，例如圖10中所示。外部橢圓形形狀102表示所有可見(jiàn)波 長(zhǎng)，而內(nèi)部三角形形狀104表示可通過(guò)使用如參照?qǐng)D1所描述的裝置來(lái) 產(chǎn)生的顏色。中間的曲線106被稱作為"白線"，因?yàn)樗鼍€表示通過(guò)組 合來(lái)產(chǎn)生白光的所有各種色溫下的LED的所有組合?？捎眉s5000 K到 6000K的范圍內(nèi)的色溫得到良好的"日光"白色。此類裝置可允許將類似電流施加到這些現(xiàn)有技術(shù)的LED芯片的每 一個(gè)。所述裝置也可以相對(duì)高的功率運(yùn)行以產(chǎn)生高強(qiáng)度光。陽(yáng)極和陰極 襯墊的放置和使用允許用戶容易地對(duì)每一個(gè)LED施加并調(diào)整所需的電 流大小，以獲得所需照明。此類裝置往往也可以完全不聚集的方式產(chǎn)生光。依據(jù)一個(gè)實(shí)施例的裝置是具有120。張角的朗伯(Lambertian)發(fā)射體。舉例來(lái)說(shuō)，對(duì)于如 參照?qǐng)D1所描述的裝置，圖11展示其典型射束圖案110，且圖12展示 相對(duì)強(qiáng)度120與角位移。對(duì)于需要產(chǎn)生較聚焦光束的各種應(yīng)用，如投影， 可使用許多光學(xué)元件來(lái)調(diào)整照明裝置的輸出。此項(xiàng)技術(shù)中已知或使用的 許多光學(xué)元件中的任一個(gè)可經(jīng)定位以校準(zhǔn)、聚焦、導(dǎo)向、濾波或以其它 '方式修改裝置的輸出。
權(quán)利要求
1.一種照明裝置(1)，其在共用襯底(10)上包括至少一個(gè)第一顏色的LED(11)，優(yōu)選為藍(lán)色，至少一個(gè)第二顏色的LED(12)，優(yōu)選為紅色，以及優(yōu)選地至少一個(gè)第三顏色的LED(13)，優(yōu)選為綠色，其特征在于包括在所述共用襯底上的至少一個(gè)白色LED(14)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述白色LED (14)由 藍(lán)色或UV LED和相關(guān)聯(lián)的光轉(zhuǎn)換構(gòu)件形成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于進(jìn)一步包括溫度傳 感器(63)，所述溫度傳感器(63)優(yōu)選地布置于所述共用襯底上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的裝置，其特征在于進(jìn)一步包括優(yōu)選 地布置于所述共用襯底上的光強(qiáng)度傳感器(64)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的裝置，其特征在于進(jìn)一步包括在多 個(gè)所述LED上方的漫射體構(gòu)件(71)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述漫射體構(gòu)件形成于 覆蓋多個(gè)LED的透明蓋(34)上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于所述襯底包括反射 區(qū)域(73)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l-7任一所述的裝置，其特征在于不同顏色的LED 具有不同陽(yáng)極觸點(diǎn)(15)和/或不同陰極觸點(diǎn)(16)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的裝置，其特征在于其適于脈寬調(diào)制 操作、電流控制操作或電壓控制操作。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l-9任一所述的裝置，其特征在于包括光會(huì)聚部分 (72)，所述光會(huì)聚部分優(yōu)選為凹形反射器，進(jìn)一步優(yōu)選為所述襯底和/ 或輔助體(33)的反射性且凹形的部分。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1-10任一所述的裝置，其特征在于包括兩個(gè)或兩 個(gè)以上相同顏色的LED (11,11-2)，所述相同顏色包含白色。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1-11任一所述的裝置，其特征在于兩個(gè)或兩個(gè)以 上相同顏色的LED以非相鄰方式布置。
13. —種用于照明裝置(1)的照明控制設(shè)備(8)，所述照明裝置包 括多個(gè)不同顏色的LED (11到14)且優(yōu)選地根據(jù)前述任一權(quán)利要求所 述來(lái)建造，其特征在于包括用于不同顏色的LED的不同可控制電源(83)，其用于產(chǎn)生用于 所述不同顏色的LED的獨(dú)立控制的操作信號(hào)，用于所述不同顏色的LED的不同的輸出端子(84)，其用于將所 述獨(dú)立控制的操作信號(hào)供應(yīng)到所述不同顏色的LED，以及第一控制構(gòu)件(81)，其用于產(chǎn)生用于所述可控制電源的操作控制 信號(hào)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于包括用于輸入溫度信 號(hào)的輸入端子(85)，其中所述第一控制構(gòu)件根據(jù)所述溫度信號(hào)產(chǎn)生所述 操作控制信 號(hào)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于包括用于輸入光強(qiáng)度 信號(hào)的輸入端子(86)，其中所述第一控制構(gòu)件根據(jù)所述光強(qiáng)度信號(hào)產(chǎn)生 所述操作控制信號(hào)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13到15任一所述的設(shè)備，其特征在于進(jìn)一步包括 第二控制構(gòu)件(82)，所述第二控制構(gòu)件用于產(chǎn)生用于所述可控制電源的 測(cè)試控制信號(hào)，以使控制電源產(chǎn)生用于所述LED的測(cè)試信號(hào)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述測(cè)試控制信號(hào)和測(cè)試信 號(hào)與所述操作控制信號(hào)和操作信號(hào)間歇性地產(chǎn)生且供應(yīng)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15或17所述的設(shè)備，其特征在于所述第二控制構(gòu) 件產(chǎn)生所述測(cè)試控制信號(hào)以使得用于至少一個(gè)顏色的所述LED的所述 測(cè)試信號(hào)減小或斷開(kāi)，其中所述第一控制構(gòu)件在至少一個(gè)顏色的所述 LED,所述減小或斷開(kāi)的信號(hào)時(shí)獲得所述光強(qiáng)度信號(hào)，且使用所述獲得的光強(qiáng)度來(lái)產(chǎn)生所述操作控制信號(hào)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于所述第二控制構(gòu)件產(chǎn) 生所述測(cè)試控制信號(hào)以使得用于所有顏色的所述LED的所述測(cè)試信號(hào) 連續(xù)減小或斷開(kāi)，其中所述第一控制構(gòu)件連續(xù)地獲得所述不同的光強(qiáng)度 信號(hào)，且使用所述連續(xù)地獲得的光強(qiáng)度來(lái)產(chǎn)生所述操作控制信號(hào)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求13到19中任一所述的設(shè)備，其特征在于包括控制 輸入構(gòu)件(87)，所述控制輸入構(gòu)件用于輸入外部照明控制量，其中所述 第一控制構(gòu)件根據(jù)所述外部照明控制量產(chǎn)生所述操作控制信號(hào)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求13到20中任一所述的設(shè)備，其特征在于所述控制 構(gòu)件包括脈寬調(diào)制控制器(88)。
22. —種照明系統(tǒng)，其包括一個(gè)或一個(gè)以上根據(jù)權(quán)利要求1到12中 任一所述的照明裝置和一個(gè)或一個(gè)以上根據(jù)權(quán)利要求13到21中任一所 述的照明控制設(shè)備。
全文摘要
一種照明裝置在共用襯底(10)上包括至少一個(gè)第一顏色的LED(11)，優(yōu)選為藍(lán)色；至少一個(gè)第二顏色的LED(12)，優(yōu)選為紅色；以及至少一個(gè)第三顏色的LED(13)，優(yōu)選為綠色；以及至少一個(gè)白色LED(14)。一種用于照明裝置(1)的照明控制設(shè)備(8)包括用于不同顏色的LED的不同可控制電源(83)，其用于產(chǎn)生用于不同顏色的所述LED的獨(dú)立控制的操作信號(hào)；用于不同顏色的所述LED的不同輸出端子(84)，其用于將所述獨(dú)立控制的操作信號(hào)供應(yīng)到不同顏色的所述LED；以及第一控制構(gòu)件(81)，其用于產(chǎn)生用于所述可控制電源的操作控制信號(hào)。一種照明系統(tǒng)包括一個(gè)或一個(gè)以上上文所提到的照明裝置和一個(gè)或一個(gè)以上上文所提到的照明控制設(shè)備。
文檔編號(hào)F21V9/10GK101331607SQ200680047527
公開(kāi)日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2006年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月21日
發(fā)明者西格蒙德·考畢克 申請(qǐng)人:珀金埃爾默伊爾克斯股份有限公司