專利名稱：照明區(qū)域色溫選擇性分布的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明區(qū)域色溫選擇性分布的方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(Light Emitting Diode-LED)具有色彩豐富、電光轉(zhuǎn)換效率高、體積小、壽命長、安全、節(jié)能、環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于顯示屏、交通信號燈、汽車內(nèi)外部燈、顯示器背光源等應(yīng)用領(lǐng)域，目前直接目標(biāo)是取代白熾燈和熒光燈，成為第四代照明光源。半導(dǎo)體照明光源與傳統(tǒng)光源相比，具有資源節(jié)約與環(huán)境友好的特點(diǎn)，受到世界多個國家、研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)的重視。日本、美國、歐盟、韓國等國家近年來相繼推出國家半導(dǎo)體照明計(jì)劃。中國是世界照明電器生產(chǎn)、出口大國，又是消費(fèi)大國。LED產(chǎn)業(yè)在這樣的經(jīng)濟(jì)大環(huán)境之下必然存在巨大的市場空間，但分布在美國、日本、歐盟等地的半導(dǎo)體照明主要廠商，擁有核心技術(shù)專利，利用其專利方面的優(yōu)勢，試圖通過設(shè)置專利壁壘和制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來控制市場。中國企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，應(yīng)該爭取獲取盡可能多的專利，或多角度的專利池，努力化解中國企業(yè)隨時面臨著的專利侵權(quán)風(fēng)險。在大多數(shù)照明場合，對照度、色溫和顯色指數(shù)等光參數(shù)指標(biāo)存在基本的要求。某些場合在顯色指數(shù)和色溫滿足要求的前提下，要求照度在一定范圍內(nèi)變化。有些場合要求特另|J，希望在顯色指數(shù)和照度滿足要求的前提下，色溫在一定范圍里變化。采用半導(dǎo)體照明光源，相對于傳統(tǒng)光源來講比較容易實(shí)現(xiàn)這些要求。專利可調(diào)整亮度及分區(qū)點(diǎn)亮光源的混光式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)(申請?zhí)?01020243231. 2)，提出一種可調(diào)整亮度及分區(qū)點(diǎn)亮光源的混光式發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)，利用多個不同色溫LED光源及改變驅(qū)動電流組合的方法，構(gòu)成亮度和色溫可控的照明光源。專利一種LED出光顏色可控的新型封裝方法和裝置(申請?zhí)?01110050107. 3)，提出一種LED出光顏色可控的新型封裝方法和裝置，在一種面積較大并且導(dǎo)熱性能良好的金屬材料上通過布置點(diǎn)膠外框劃分熱沉區(qū)域，然后固晶、焊線和點(diǎn)膠，從而實(shí)現(xiàn)了在同一個光源上的不同區(qū)域發(fā)出不同顏色的目的，同時通過電路還可以控制光源變化顏色。上面兩個專利均通過控制不同LED光源組合和驅(qū)動電流，實(shí)現(xiàn)顏色、色溫和亮度變化的。本發(fā)明使用環(huán)境更為特別，要求光源的照明區(qū)域內(nèi)相關(guān)色溫有選擇性的分布，既在不同照明區(qū)域內(nèi)有可控的不同相關(guān)色溫，充分顯示出LED光源有別于傳統(tǒng)光源的魅力，滿足特殊場合的使用要求。需要說明的是雖然有把紅色發(fā)光二極管芯或紅色發(fā)光二極管嵌在白光發(fā)光二極管芯或白光發(fā)光二極管中的燈具，但它這樣做的目的是降低相關(guān)色溫和提高光效，把紅色發(fā)光二極管芯和白光發(fā)光二極管芯作為一個整體使用，紅色發(fā)光二極管芯均勻分布在白光發(fā)光二極管芯之中，希望得到相關(guān)色溫均勻一致的光斑，常采用透射均光板來實(shí)現(xiàn)良好的混光效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用LED光源多色度和高指向性的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)LED燈的圓形或類圓形照明區(qū)域內(nèi)相關(guān)色溫有選擇性的照明區(qū)域色溫選擇性分布的方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種照明區(qū)域色溫選擇性分布的方法，其特征是將燈具光源設(shè)置為中心光源和外環(huán)光源，中心光源位于燈具光源的中心位置，外環(huán)光源均勻?qū)ΨQ地分布在中心光源的四周；外環(huán)光源內(nèi)側(cè)與中心光源外側(cè)距離大于等于10毫米；中心光源為全半角寬度小于等于80度發(fā)光二極管，外環(huán)光源為全半角寬度小于等于130度發(fā)光二極管；中心光源為紅光或藍(lán)光或白光的發(fā)光二極管光源；外環(huán)光源為相關(guān)色溫與中心光源相差1000K以上的白光發(fā)光二極管光源。
當(dāng)燈具中心光源為紅色光源時，燈具外環(huán)光源是相關(guān)色溫大于等于4000K白色光源；當(dāng)燈具中心光源為藍(lán)光光源時，燈具外環(huán)光源是相關(guān)色溫小于等于6000K白色光源；當(dāng)燈具中心光源相關(guān)色溫小于等于4000K時，燈具外環(huán)光源相關(guān)色溫大于等于5000K ;當(dāng)燈具中心光源相關(guān)色溫大于等于5000K時，燈具外環(huán)光源相關(guān)色溫小于等于4000K。燈具中心光源的個體功率范圍為O. 05-3W，中心光源為數(shù)量大于等于I個的個體光源。燈具中心光源為功率大于等于O. 5W的集成光源，中心光源前面有會聚透鏡，形成全半角寬度小于等于80度的發(fā)光光束。燈具外環(huán)光源為白色光源，個體功率為O. 05-3W，外環(huán)光源為數(shù)量大于等于4個的個體光源。燈具中心個體光源焊接在一塊鋁基或普通印刷線路板上，外環(huán)光源個體焊接在一塊鋁基或普通印刷線路板上；中心和外環(huán)光源可以是同一塊鋁基或普通印刷線路板，外環(huán)光源與光源中心距離大于等于20毫米。燈具中心光源放置在倒置散熱錐體平臺底部外側(cè)，外環(huán)光源放置在倒置散熱錐體平臺外側(cè)面,錐體平臺外側(cè)面與底部平面夾角大于等于10度。燈具中心光源和外環(huán)光源均有高反射率反射碗，或僅有外環(huán)光源帶高反射率反射碗，進(jìn)一步控制外圍光束分布。本發(fā)明充分利用LED光源多色度和高指向性的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)LED燈的圓形或類圓形照明區(qū)域內(nèi)相關(guān)色溫有選擇性的分布，在內(nèi)環(huán)和外環(huán)不同照明區(qū)域內(nèi)有可控的大于500K相關(guān)色溫差，滿足特殊場合的使用要求。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖I是本發(fā)明實(shí)施例I的光源分布示意圖。圖2是實(shí)施例2的光源分布示意圖。圖3是實(shí)施例6的光源分布示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :一種照明區(qū)域色溫選擇性分布的方法，將燈具光源設(shè)置為中心光源和外環(huán)光源，中心光源位于燈具光源的中心位置，外環(huán)光源均勻?qū)ΨQ地分布在中心光源的四周；燈具光源中心位置是7個O. 06W的Φ 5直插式紅色發(fā)光二極管1，其全半角寬度為60度，構(gòu)成燈具中心光源。38個相關(guān)色溫為6500K、全半角寬度為60度的0.06W的Φ 5直插式白色發(fā)光二極管2構(gòu)成外環(huán)光源，均勻?qū)ΨQ地分布在中心光源的四周。7個O. 06W的直插式紅色發(fā)光二極管I和38個O. 06W直插式白色發(fā)光二極管2均焊接在一塊環(huán)氧印刷線路板3上，38個O. 06W直插式白色發(fā)光二極管I與環(huán)氧印刷線路板3中心的距離4為5厘米。實(shí)施例2:一種照明區(qū)域色溫選擇性分布的方法，將燈具光源設(shè)置為中心光源和外環(huán)光源，中心光源位于燈具光源的中心位置，外環(huán)光源均勻?qū)ΨQ地分布在中心光源的四周；燈具光源中心位置是I個5W、相關(guān)色溫為3000K的集成光源5，集成光源前面加有會聚透鏡6，形成全半角寬度為20度的會聚光束。外環(huán)光源為8個相關(guān)色溫為6000K、全半角寬度為80度的IW白色發(fā)光二極管7，呈正八邊形均勻?qū)ΨQ地分布在中心集成光源5的四周，每個IW白色發(fā)光二極管7前面加有會聚透鏡8。集成光源5和白色發(fā)光二極管光源7均固定在一塊鋁基印刷線路板9上。白色發(fā)光二極管光源7與鋁基印刷線路板中心的距離10為10厘米。實(shí)施例3 一種照明區(qū)域色溫選擇性分布的方法，將燈具光源設(shè)置為中心光源和外環(huán)光源，中心光源位于燈具光源的中心位置，外環(huán)光源均勻?qū)ΨQ地分布在中心光源的四周；燈具光源中心位置是I個IW的紅色發(fā)光二極管，其全半角寬度為45度，構(gòu)成燈具中心光源。6個相關(guān)色溫為6500K、全半角寬度為90度的IW白色發(fā)光二極管構(gòu)成外環(huán)光源，呈正六邊形均勻?qū)ΨQ地分布在中心光源的四周。I個IW的紅色發(fā)光二極管和6個IW白色發(fā)光二極管均焊接在一塊鋁基印刷線路板上，6個白色發(fā)光二極管與中心紅色發(fā)光二極管距離為10厘米。實(shí)現(xiàn)LED燈的圓形照明區(qū)域內(nèi)中間相關(guān)色溫低而外圍相關(guān)色溫高的有選擇性的分布。這樣的燈具垂直使用時，在燈具下方的水平面上，控制中心紅光和外環(huán)白光發(fā)光二極管的工作 電流，使得水平面上光照度基本一致，由于相關(guān)色溫呈現(xiàn)中間低，外圍圓環(huán)相關(guān)色溫高的分布，特別適合食品類物品展示。實(shí)施例4 一種照明區(qū)域色溫選擇性分布的方法，將燈具光源設(shè)置為中心光源和外環(huán)光源，中心光源位于燈具光源的中心位置，外環(huán)光源均勻?qū)ΨQ地分布在中心光源的四周；燈具光源中心位置是I個IW的藍(lán)色發(fā)光二極管，其全半角寬度為45度，構(gòu)成燈具中心光源。6個相關(guān)色溫為3500K、全半角寬度為90度的IW白色發(fā)光二極管構(gòu)成外環(huán)光源，呈正六邊形均勻?qū)ΨQ地分布在中心光源的四周。I個IW的藍(lán)色發(fā)光二極管和6個IW白色發(fā)光二極管均焊接在一塊鋁基印刷線路板上，6個白色發(fā)光二極管與中心藍(lán)色發(fā)光二極管距離為8厘米。實(shí)現(xiàn)LED燈的圓形照明區(qū)域內(nèi)中間相關(guān)色溫高而外圍相關(guān)色溫低的有選擇性的分布。控制燈具中心光源和外環(huán)光源的工作電流，可以使得水平面上光照度基本一致，但相關(guān)色溫呈現(xiàn)中間高，外圍圓環(huán)相關(guān)色溫低的分布。這種新穎奇特光源自上而下照射使用時，燈具光斑的中心部位由于相關(guān)色溫高，非常突出中心位置，特別適合于貴重珠寶、首飾和手表類物品展示，而外圍由于相關(guān)色溫低又給觀眾以溫馨的感覺。實(shí)施例5 一種照明區(qū)域色溫選擇性分布的方法，將燈具光源設(shè)置為中心光源和外環(huán)光源，中心光源位于燈具光源的中心位置，外環(huán)光源均勻?qū)ΨQ地分布在中心光源的四周；燈具光源中心位置是7個O. 06W的Φ 5直插式6500K白色發(fā)光二極管，其全半角寬度為60度，構(gòu)成燈具中心光源。38個相關(guān)色溫為3500K、全半角寬度為60度的0.06W的Φ 5直插式白色發(fā)光二極管構(gòu)成外環(huán)光源，均勻?qū)ΨQ地分布在中心光源的四周。7個O. 06W的6500K直插式白色發(fā)光二極管和38個O. 06W3500K直插式白色發(fā)光二極管均焊接在一塊環(huán)氧印刷線路板上，38個O. 06W3500K直插式白色發(fā)光二極管與環(huán)氧印刷線路板中心的距離為4厘米。燈具外環(huán)光源外側(cè)有高反射率反射碗，進(jìn)一步控制外環(huán)光源光束和相關(guān)色溫有選擇性的分布。實(shí)施例6 一種照明區(qū)域色溫選擇性分布的方法，將燈具光源設(shè)置為中心光源和外環(huán)光源，中心光源位于燈具光源的中心位置，外環(huán)光源均勻?qū)ΨQ地分布在中心光源的四周；燈具光源中心位置是I個3W、相關(guān)色溫為3000K的集成光源14，集成光源 前面加有會聚透鏡15，形成全半角寬度為30度的會聚光束。集成光源內(nèi)部有發(fā)光二極管芯片13和高反射率反射碗11。集成光源14固定在倒置錐形鋁散熱平臺12的下底平面上。倒置錐形鋁散熱平臺外側(cè)面均勻?qū)ΨQ地分布有12個相關(guān)色溫為6500K、全半角寬度為120度的IW白色發(fā)光二極管16。錐體平臺外側(cè)面與底部平面夾角α為20度。這樣在大范圍照明區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)內(nèi)環(huán)和外環(huán)有明顯差別的相關(guān)色溫分布。
權(quán)利要求
1.一種照明區(qū)域色溫選擇性分布的方法，其特征是將燈具光源設(shè)置為中心光源和外環(huán)光源，中心光源位于燈具光源的中心位置，外環(huán)光源均勻?qū)ΨQ地分布在中心光源的四周；外環(huán)光源內(nèi)側(cè)與中心光源外側(cè)距離大于等于10毫米；中心光源為全半角寬度小于等于80度發(fā)光二極管，外環(huán)光源為全半角寬度小于等于130度發(fā)光二極管；中心光源為紅光或藍(lán)光或白光的發(fā)光二極管光源；外環(huán)光源為相關(guān)色溫與中心光源相差1000K以上的白光發(fā)光二極管光源。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的照明區(qū)域色溫選擇性分布的方法，其特征是當(dāng)燈具中心光源為紅色光源時，燈具外環(huán)光源是相關(guān)色溫大于等于4000K白色光源；當(dāng)燈具中心光源為藍(lán)光光源時，燈具外環(huán)光源是相關(guān)色溫小于等于6000K白色光源；當(dāng)燈具中心光源相關(guān)色溫小于等于4000K時，燈具外環(huán)光源相關(guān)色溫大于等于5000K ;當(dāng)燈具中心光源相關(guān)色溫大于等于5000K時，燈具外環(huán)光源相關(guān)色溫小于等于4000K。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的照明區(qū)域色溫選擇性分布的方法，其特征是燈具中心光源的個體功率范圍為O. 05-3W,中心光源為數(shù)量大于等于I個的個體光源。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的照明區(qū)域色溫選擇性分布的方法，其特征是燈具中心光源為功率大于等于O. 5W的集成光源，中心光源前面有會聚透鏡，形成全半角寬度小于等于80度的發(fā)光光束。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的照明區(qū)域色溫選擇性分布的方法，其特征是燈具外環(huán)光源為白色光源，個體功率為O. 05-3W,外環(huán)光源為數(shù)量大于等于4個的個體光源。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的照明區(qū)域色溫選擇性分布的方法，其特征是燈具中心個體光源焊接在一塊鋁基或普通印刷線路板上，外環(huán)光源個體焊接在一塊鋁基或普通印刷線路板上；中心和外環(huán)光源可以是同一塊鋁基或普通印刷線路板，外環(huán)光源與光源中心距離大于等于20毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的照明區(qū)域色溫選擇性分布的方法，其特征是燈具中心光源放置在倒置散熱錐體平臺底部外側(cè)，外環(huán)光源放置在倒置散熱錐體平臺外側(cè)面，錐體平臺外側(cè)面與底部平面夾角大于等于10度。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的照明區(qū)域色溫選擇性分布的方法，其特征是燈具中心光源和外環(huán)光源均有高反射率反射碗，或僅有外環(huán)光源帶高反射率反射碗，進(jìn)一步控制外圍光束分布。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種照明區(qū)域色溫選擇性分布的方法，將燈具光源設(shè)置為中心光源和外環(huán)光源，中心光源位于燈具光源的中心位置，外環(huán)光源均勻?qū)ΨQ地分布在中心光源的四周；外環(huán)光源內(nèi)側(cè)與中心光源外側(cè)距離大于等于10毫米；中心光源為全半角寬度小于等于80度發(fā)光二極管，外環(huán)光源為全半角寬度小于等于130度發(fā)光二極管；中心光源為紅光或藍(lán)光或白光的發(fā)光二極管光源；外環(huán)光源為相關(guān)色溫與中心光源相差1000K以上的白光發(fā)光二極管光源。本發(fā)明充分利用LED光源多色度和高指向性的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)LED燈的圓形或類圓形照明區(qū)域內(nèi)相關(guān)色溫有選擇性的分布。
文檔編號F21Y101/02GK102620169SQ20121006818
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月15日
發(fā)明者仲崇貴, 宋國華, 方靖淮, 繆建文, 董正超 申請人:南通大學(xué)