本實用新型涉及LED照明技術領域，尤其涉及一種顏色參數可調的LED光源及其調節(jié)方法。

背景技術：

LED燈箱已經廣泛應用在諸如商場、零售店、酒店、博物館等室內外空間的招牌、引導、展示等各種場景，主要起到展示企業(yè)文化、人文風貌、景物景觀、廣告等作用。針對不同的應用場景，例如蘋果公司對其標志、標識、廣告燈箱等的品牌形象展示所使用的光源，尤其是白色光源的使用，有著非常細致和嚴苛的顏色參數要求。因為特定顏色參數的光源，對人的情緒、認知度、對整個室內空間的印象、以及展示內容有重大影響。例如，即使光源的色溫相同，其所發(fā)出的光的顏色參數也會有多方面的不同。

授權公告號為CN104075162 B的中國實用新型專利公開了一種可調色溫的高顯色性白光LED照明系統(tǒng)，其包含3組LED光源，每組LED光源由一個獨立的驅動器供電，每個驅動器由一個控制通道進行控制，以改變對應的各組LED光源的光輸出比例，從而得到不同色溫的白光。其白光LED照明系統(tǒng)色容差SDCM≤7，顯色指數Ra≥85，第九種特殊顯色指數R9≥85，色溫可調范圍為2000-10000K。但是其目的是在獲得較高顯色指數的同時兼?zhèn)湟卓刂?、色漂小的特點的白光，通過這種方法獲取的白光，其顯色指數Ra為了同時平衡設備的顯色指數R9、易控制性以及色漂移并不能達到90以上。

授權公告號為US8928253 B2的美國專利提出了一種使用4個LED混合產生預定光色的方法，其中包括1個RGB LED，1個綠光LED，1個藍光LED，和一個白光LED，白光LED可由藍光激發(fā)YAG熒光粉發(fā)光。通過調節(jié)4個LED的能量權重可以獲得預設色坐標的白光，在某些情況下顯色指數可以達到90以上。一方面，其能量權重的算法較為復雜，且需要4通道同時控制光輸出，難以快速準確地調節(jié)出應用現場所需要的顏色參數；另一方面，通過其混合產生的白光，雖然顯色指數可以達到90以上，但是其Duv(distance from the blackbody line，色坐標點到黑體曲線的距離)并不能與色溫、顯色性指數同時調節(jié)，因此無法無法滿足不同應用場景下的特定顏色參數的要求。

技術實現要素：

本實用新型的目的之一至少在于，針對上述現有技術存在的問題，提供一種顏色參數可調的LED光源及其調節(jié)方法，能夠通過調節(jié)特定的LED單元的光輸出比例，同時使LED光源的Duv、色溫、顯色性指數、以及照度均符合預設的顏色參數的要求。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為：

一種顏色參數可調的LED光源，其包括：第一白光LED單元、第二白光LED單元、紅光LED單元、綠光LED單元、藍光LED單元、以及與前述五種LED單元分別連接的控制單元；

所述控制單元用于分別調節(jié)前述五種LED單元中一者或多者的電參數值，獲取預設的顏色參數值。

優(yōu)選地，所述紅光LED單元、綠光LED單元、藍光LED單元為一體封裝組件；所述第一白光LED單元、第二白光LED單元分別為獨立封裝組件；或者，前述五種LED單元均為獨立封裝組件。

優(yōu)選地，所述第一白光LED單元的相關色溫為3850K～6500K，主波長為555nm～575nm，譜線半寬度為14nm～29nm，顯色指數Ra為75～93。

優(yōu)選地，所述第二白光LED單元的相關色溫為2700K～3850K，主波長為575nm～595nm，譜線半寬度為146nm～179nm，顯色指數Ra為75～95。

優(yōu)選地，所述紅光LED單元的主波長為619-624nm，譜線半寬度為12.1～22.1nm。

優(yōu)選地，所述綠光LED單元的主波長為520～540nm，譜線半寬度為23.2～33.2nm。

優(yōu)選地，所述藍光LED單元的主波長為460～480nm，譜線半寬度為17.9～27.9nm。

優(yōu)選地，所述顏色參數包括相關色溫、色坐標點到黑體曲線的距離Duv、顯色指數、以及照度。

優(yōu)選地，其相關色溫為3200K～4800K，Duv為-0.0055～+0.0016，顯色指數Ra>90，且照度為3500Lux～4500Lux。

一種調節(jié)LED光源顏色參數的方法，其包括：通過根據任一所述的LED光源中的控制單元，分別調節(jié)所述LED光源中的第一白光LED單元、第二白光LED單元、紅光LED單元、綠光LED單元、以及藍光LED單元中一者或多者的電參數值，獲取預設的顏色參數值。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型至少具有以下有益效果：

通過LED光源中的控制單元，分別調節(jié)具有特定光輸出參數的第一白光LED單元、第二白光LED單元、紅光LED單元、綠光LED單元、以及藍光LED單元中一者或多者的電參數值，獲得特定的LED單元的光輸出比例，同時使LED光源的Duv、色溫、顯色性指數、以及照度均符合預設的顏色參數的要求；并且，本實用新型的調節(jié)控制方式的復雜度低、易于根據現場使用環(huán)境隨時調節(jié)；另外，通過對各個LED單元參數的選擇，僅通過五種特定參數范圍的LED單元就可以獲取預設顏色參數范圍的LED光源，能夠大幅降低LED光源的成本。

附圖說明

圖1和圖2是根據本實用新型實施例的顏色參數可調的LED光源的結構示意圖；

圖3和圖4分別是根據本實用新型實施例的顏色參數可調的LED光源中第一白光LED單元的相對光譜圖和色品坐標圖；

圖5和圖6分別是根據本實用新型實施例的顏色參數可調的LED光源中第二白光LED單元的相對光譜圖和色品坐標圖；

圖7和圖8分別是根據本實用新型實施例的顏色參數可調的LED光源中紅光LED單元的相對光譜圖和色品坐標圖；

圖9和圖10分別是根據本實用新型實施例的顏色參數可調的LED光源中綠光LED單元的相對光譜圖和色品坐標圖；

圖11和圖12分別是根據本實用新型實施例的顏色參數可調的LED光源中藍光LED單元的相對光譜圖和色品坐標圖；

圖13和圖14分別是根據本實用新型實施例的顏色參數可調的LED光源的相對光譜圖和色品坐標圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明，以使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1和圖2所示，本實用新型一實施例公開的一種顏色參數可調的LED光源的LED單元安裝在基板5上。所述LED光源包括：第一白光LED單元1、第二白光LED單元2、紅光LED單元31、綠光LED單元32、藍光LED單元33、以及與前述五種LED單元分別通過基板5上的線路連接的控制單元4。其中，前述五種LED單元可以均勻設置在基板5上，五者之間的間距或者間隔相等或者根據應用場景的不同而設置為兩兩之間的距離不同。所述控制單元4用于分別調節(jié)前述五種LED單元(1、2、31、32、以及33)中一者或多者的電參數值，獲取預設的顏色參數值。

在優(yōu)選的實施方式中，如圖1所示，紅光LED單元31、綠光LED單元32、藍光LED單元33為一體封裝組件3；所述第一白光LED單元1、第二白光LED單元2分別為獨立封裝組件，具體地，三者可以呈“品”字形或者“一”字形設置在基板上?；蛘撸鐖D2所示，前述五種LED單元均為獨立封裝組件(例如，1、2、31、32、以及33)，具體地，五者可以相互間隔均勻地設置在基板5上，例如，可以在圓周上均勻分布設置，或者排列成矩陣形。

圖3和圖4分別是實用新型一實施例提供的一種顏色參數可調的LED光源中第一白光LED單元的相對光譜圖和色品坐標圖。如圖所示，第一白光LED單元的色品坐標：x＝0.3546，y＝0.3673；相關色溫TCC＝4725K；主波長λd＝572.5nm；色純度Pur＝16.6％；質心波長＝562.0nm；色比為R＝17.5％，G＝79.1％，B＝3.4％；峰值波長λp＝445.0nm；譜線半寬度Δλp＝17.9nm；顯色指數Ra＝82.3；色容差為4.6SDCM。

圖5和圖6分別是第二白光LED單元的相對光譜圖和色品坐標圖。如圖所示，第二白光LED單元的色品坐標：x＝0.4252，y＝0.3995；相關色溫TCC＝3170K；主波長λd＝582.2nm；色純度Pur＝47.5％；質心波長＝597.0nm；色比為R＝24.9％，G＝72.0％，B＝3.1％；峰值波長λp＝615.0nm；譜線半寬度Δλp＝163.9nm；顯色指數Ra＝92.6；色容差為6.2SDCM。

圖7和圖8分別是紅光LED單元的相對光譜圖和色品坐標圖。如圖所示，紅光LED單元的色品坐標：x＝0.6934，y＝0.3045；相關色溫TCC＝1001K；主波長λd＝622.1nm；色純度Pur＝99.4％；質心波長＝630.0nm；色比為R＝96.2％，G＝3.7％，B＝0.0％；峰值波長λp＝630.0nm；譜線半寬度Δλp＝17.1nm；顯色指數Ra＝19.5；色容差為182.5SDCM。

圖9和圖10分別是綠光LED單元的相對光譜圖和色品坐標圖。如圖所示，綠光LED單元的色品坐標：x＝0.1683，y＝0.7289；相關色溫TCC＝7829K；主波長λd＝527.0nm；色純度Pur＝81.5％；質心波長＝524.0nm；色比為R＝0.9％，G＝98.0％，B＝1.1％；峰值波長λp＝520.0nm；譜線半寬度Δλp＝28.2nm；顯色指數Ra＝-23.9；色容差為284.8SDCM。

圖11和圖12分別是藍光LED單元的相對光譜圖和色品坐標圖。如圖所示，藍光LED單元的色品坐標：x＝0.1366，y＝0.0748；相關色溫TCC＝100000K；主波長λd＝470..1 1nm；色純度Pur＝94.0％；質心波長＝468.0nm；色比為R＝2.8％，G＝24.7％，B＝72.5％；峰值波長λp＝465.0nm；譜線半寬度Δλp＝22.9nm；顯色指數Ra＝-32.4；色容差為115.7SDCM。

基板上的導線將第一白光LED單元、第二白光LED單元、紅光LED單元、綠光LED單元、以及藍光LED單元分別與控制單元連接，通過控制單元分別調節(jié)前述五種LED單元中一者或多者的電參數值，例如，增大和/或者減少前述五種LED單元中一者或多者的前向電壓值和/或電流值，使五種LED單元的光輸出能量比例相同或者不同，以及可以進一步增加或者減少五種LED單元各自的數量，可以使LED光源的顏色參數如下表1所示，其相對光譜圖和色品坐標圖如圖13和圖14所示。

表1

在優(yōu)選的實施方式中，通過選擇使用相關色溫為3850K～6500K，主波長為555nm～575nm，譜線半寬度為14nm～29nm，顯色指數Ra為75～93的第一白光LED單元；相關色溫為2700K～3850K，主波長為575nm～595nm，譜線半寬度為146nm～179nm，顯色指數Ra為75～95的第二白光LED單元；主波長為619-624nm，譜線半寬度為12.1～22.1nm的紅光LED單元；主波長為520～540nm，譜線半寬度為23.2～33.2nm綠光LED單元；以及，主波長為460～480nm，譜線半寬度為17.9～27.9nm藍光LED單元，并進一步通過LED光源中的控制單元，分別調節(jié)所述LED光源中的第一白光LED單元、第二白光LED單元、紅光LED單元、綠光LED單元、以及藍光LED單元中一者或多者的電參數值，可以獲取的LED光源的相關色溫為3200K～4800K，Duv為-0.0055～+0.0016，顯色指數Ra>90，且照度為3500Lux～4500Lux。可見，通過五種特定參數LED單元的選擇，可以獲取能夠滿足較為嚴苛的顏色參數要求的LED光源。

本實用新型進一步的實施方式公開了一種調節(jié)LED光源顏色參數的方法，通過該方法所獲取的顏色參數可調的LED光源可以應用于各種需要精確顏色參數控制的場景。例如，在將本實用新型的LED光源用作蘋果零售店Apple Store的白色蘋果形狀標志的光源時，一方面，可以通過調整第一白光LED單元、第二白光LED單元、紅光LED單元、綠光LED單元、以及藍光LED單元的數量使其均勻分布且與標志形狀對應，從而獲得均勻的光照參數；另一方面，可以通過控制單元分別調節(jié)各個LED單元的光輸出能量比例，從而使LED光源的Duv、色溫、顯色性指數、以及照度均符合預設的顏色參數的要求。

具體地，例如，當第一、第二白色LED單元的數量和額定光輸出能量比例相等時，等幅度增大與被照射物體(例如，使用亞克力板制作的蘋果形狀標志的內表面)對應的第一和第二白色LED單元的前向電流值或提高其電壓，并保持紅色LED單元電參數不變，從而提高LED光源的照度，而保持LED光源的Duv、色溫、顯色性指數不變。

在優(yōu)選的實施方式中，可以進一步通過增大或減小紅色LED單元、綠光LED單元、以及藍光LED單元中一者或者多者的數量和/或光輸出能量(例如，通過增大其前向電流或電壓)并，從而改變LED光源的Duv、色溫、顯色性指數。最終，通過設置第一白光LED單元、第二白光LED單元、紅光LED單元、綠光LED單元、藍光LED單元五種LED單元的數量比例和/或改變光能量輸出比例，可以獲取Duv、色溫、顯色性指數、以及照度均符合預設的顏色參數要求的LED光源。

以上實施方式僅用于說明本實用新型的較佳實施例，而非對本實用新型的限制。相關技術領域的技術人員在不脫離本實用新型的原則和范圍的情況下，做出的各種替換、變型以及改進均應包含在本實用新型的保護范圍之內。