具有連續(xù)光譜的發(fā)光二極管光源的制作方法
【專利摘要】一種具有連續(xù)光譜的發(fā)光二極管(LED)光源，包含有：LED陣列、LED驅(qū)動(dòng)電路、及混光系統(tǒng)。LED陣列包含有多種LED，多種LED包含有熒光粉轉(zhuǎn)換白光LED、紅光LED、綠光LED、及藍(lán)光LED。LED驅(qū)動(dòng)電路耦接于LED陣列，用來(lái)提供多個(gè)不同的驅(qū)動(dòng)信號(hào)給LED陣列中的多種LED?；旃庀到y(tǒng)用來(lái)混合LED陣列所產(chǎn)生的多種光以產(chǎn)生輸出光。其中，LED驅(qū)動(dòng)電路系調(diào)整多個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)以使得輸出光的光譜模擬預(yù)設(shè)連續(xù)光譜。本LED光源的優(yōu)點(diǎn)在于:(1)可更準(zhǔn)確地模擬預(yù)設(shè)連續(xù)光譜、(2)功耗較低、(3)色溫可調(diào)整、及(4)光譜連續(xù)性較高。
【專利說明】具有連續(xù)光譜的發(fā)光二極管光源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明相關(guān)于人造光源，尤指一種可調(diào)色溫且光譜連續(xù)性高的發(fā)光二極管光源?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]感光元件(photosensitive component)可將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)照相、攝影等等以光感測(cè)為基礎(chǔ)的功能，目前已被廣泛地應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品之中。舉例來(lái)說，目前常見的感光元件有互補(bǔ)金氧半導(dǎo)體(CMOS)傳感器及電荷耦合裝置(CCD)傳感器等，而可配備有感光元件的電子產(chǎn)品則有數(shù)字相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z影機(jī)、手機(jī)、及平板計(jì)算機(jī)等。
[0003]感光元件的供貨商一般需使用人造的測(cè)試光源來(lái)對(duì)感光元件進(jìn)行測(cè)試。為了降低測(cè)試成本及提升測(cè)試的準(zhǔn)確度，好的測(cè)試光源常需具備以下幾個(gè)特點(diǎn):(1)可準(zhǔn)確地模擬具有明確定義的連續(xù)光譜、(2)具有較低的功耗、(3)具有可調(diào)的色溫、及(4)具有較高的光譜連續(xù)性。
[0004]然而，由于大部分的測(cè)試光源并無(wú)法同時(shí)兼具以上所有特點(diǎn)，故目前對(duì)感光元件的測(cè)試常會(huì)有測(cè)試成本較高及/或測(cè)試準(zhǔn)確度較低這兩個(gè)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的之一，在于提供一種發(fā)光二極管(LED)光源，以解決上述問題。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供 一種具有連續(xù)光譜的LED光源，包含有:LED陣列、LED驅(qū)動(dòng)電路、及混光系統(tǒng)。LED陣列包含有多種LED，多種LED包含有熒光粉轉(zhuǎn)換白光LED、紅光LED、綠光LED、及藍(lán)光LED。LED驅(qū)動(dòng)電路耦接于LED陣列，用來(lái)提供多個(gè)不同的驅(qū)動(dòng)信號(hào)給LED陣列中的多種LED?；旃庀到y(tǒng)用來(lái)混合LED陣列所產(chǎn)生的多種光以產(chǎn)生輸出光。其中，LED驅(qū)動(dòng)電路系調(diào)整多個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)以使得輸出光的光譜模擬預(yù)設(shè)連續(xù)光譜。
[0007]以上實(shí)施例的LED光源兼具以下優(yōu)點(diǎn):(I)可更準(zhǔn)確地模擬預(yù)設(shè)連續(xù)光譜、(2)功耗較低、⑶色溫可調(diào)整、及⑷光譜連續(xù)性較高。因此，以上實(shí)施例的LED光源可降低對(duì)感光元件的測(cè)試成本及提升測(cè)試準(zhǔn)確度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的發(fā)光二極管(LED)光源一實(shí)施例的功能方塊圖。
[0009]圖2繪示了 D65光源的光譜、圖1之LED光源模擬D65光源時(shí)的兩種可能的光譜、及使用紅光、綠光、及藍(lán)光LED來(lái)模擬D65光源時(shí)的光譜。
[0010]圖3的表格列舉了圖1的LED光源在不同情形下，各種光的能量在輸出光總能量中所占的比例。
[0011]【主要元件符號(hào)說明】
[0012]100發(fā)光二極管光源
[0013]120發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路
[0014]140發(fā)光二極管陣列[0015]140_ff熒光粉轉(zhuǎn)換白光發(fā)光二極管
[0016]140_R紅光發(fā)光二極管
[0017]140_G綠光發(fā)光二極管
[0018]140_B藍(lán)光發(fā)光二極管
[0019]160混光系統(tǒng)
【具體實(shí)施方式】
[0020]請(qǐng)參閱圖1。圖1為本發(fā)明的發(fā)光二極管(LED)光源的一實(shí)施例功能方塊圖。本實(shí)施例的LED光源100包含有一 LED驅(qū)動(dòng)電路120、一 LED陣列140、及一混光系統(tǒng)160。
[0021]LED陣列140中包含有一或多個(gè)熒光粉轉(zhuǎn)換白光LED (phosphorconvertedLED)140_W、一或多個(gè)紅光LED 140_R、一或多個(gè)綠光LED 140_G、及一或多個(gè)藍(lán)光LED 140_B，這些LED可交錯(cuò)而均勻地焊在一或多塊電路板上。
[0022]舉例來(lái)說，熒光粉轉(zhuǎn)換白光LED 140_評(píng)可以是由紫外光LED及受其所激發(fā)的紅藍(lán)綠熒光粉所組成的白光LED，或是由藍(lán)光LED及受其所激發(fā)的黃色熒光粉所組成的白光LED。當(dāng)然，LED陣列140亦可同時(shí)包含有這兩種不`同組成的熒光粉轉(zhuǎn)換白光LED。
[0023]藉由調(diào)整其組成成分，熒光粉轉(zhuǎn)換白光LED 140_評(píng)可以是色溫等于或接近6100K的熒光粉轉(zhuǎn)換冷白光LED、或是色溫等于或接近4400K的熒光粉轉(zhuǎn)換暖白光LED。當(dāng)然，LED陣列140亦可同時(shí)包含有這兩種不同色溫的熒光粉轉(zhuǎn)換白光LED。
[0024]此外，紅光LED 140_R、綠`光LED 140_G、及藍(lán)光LED 140_B的峰波長(zhǎng)(peakwavelength)可分別等于或接近670、490、及400納米(nm)。
[0025]混光系統(tǒng)160可以是直向式、側(cè)向式、或其它類的混光系統(tǒng)，其可均勻混和LED陣列140所輸出的多種光以產(chǎn)生一輸出光L0，并使得輸出光LO的顏色均勻度及能量均勻度皆達(dá)一定水平以上，舉例來(lái)說，混光系統(tǒng)160可使前述的均勻度皆達(dá)到95%以上。而輸出光LO可用來(lái)作為對(duì)感光元件進(jìn)行測(cè)試的測(cè)試光。
[0026]LED驅(qū)動(dòng)電路120可提供給LED陣列140中不同種的LED不同的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，這些信號(hào)可包括提供給所有同種類白光LED 140_ff的白光LED驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS_W、提供給所有同種類紅光LED 140_R的紅光LED驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS_R、提供給所有同種類綠光LED 140_G的綠光LED驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS_G、及提供給所有同種類藍(lán)光LED 140_B的藍(lán)光LED驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS_B。藉由改變這些驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的至少一者，LED驅(qū)動(dòng)電路120可改變紅光、綠光、及藍(lán)光在輸出光LO中所占的能量比例，使得輸出光LO對(duì)應(yīng)于不同色溫的光譜。舉例來(lái)說，驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS_R、DS_G、及DS_B可為不同的脈寬調(diào)變信號(hào)(PWM signal)，在改變或不改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS_W的情形下，LED驅(qū)動(dòng)電路120可改變脈寬調(diào)變信號(hào)DS_R、DS_G、及DS_B中至少一者的工作周期(dutycycle)，以調(diào)整紅光、綠光、及藍(lán)光在輸出光LO中所占的能量比例。
[0027]依據(jù)熒光粉轉(zhuǎn)換白光LED 140_ff的光譜及一預(yù)設(shè)連續(xù)光譜(特別是依據(jù)此二光譜間的差異)，LED驅(qū)動(dòng)電路120可調(diào)整其所輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得輸出光LO的光譜可以模擬(simulate)預(yù)設(shè)連續(xù)光譜。舉例來(lái)說，預(yù)設(shè)連續(xù)光譜可以是D65光源(ArtificialDaylight 6500K)的光譜或是其它色溫的標(biāo)準(zhǔn)光源的光譜。圖2繪示了 D65光源的光譜、圖1之LED光源100模擬D65光源時(shí)的兩種可能的光譜、及使用紅光、綠光、及藍(lán)光LED來(lái)模擬D65光源時(shí)的光譜。由圖2及以下幾段討論可以得知，LED光源100可使得輸出光LO的光譜與預(yù)設(shè)連續(xù)光譜之間具有相當(dāng)好的相似度。
[0028]透過以下公式得出的fl'值可代表任一人造光源的光譜與任一預(yù)設(shè)連續(xù)光譜間的相似度:
[0029]
【權(quán)利要求】
1.一種具有連續(xù)光譜的發(fā)光二極管光源，包含有: 一發(fā)光二極管陣列，包含有多種發(fā)光二極管、該多種發(fā)光二極管包含有一熒光粉轉(zhuǎn)換白光發(fā)光二極管、一紅光發(fā)光二極管、一綠光發(fā)光二極管、及一藍(lán)光發(fā)光二極管； 一發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，耦接于該發(fā)光二極管陣列，用來(lái)提供多個(gè)不同的驅(qū)動(dòng)信號(hào)給該多種發(fā)光二極管；以及 一混光系統(tǒng)，用來(lái)混合該發(fā)光二極管陣列所輸出的多種光以產(chǎn)生一輸出光； 其中該發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路系調(diào)整該多個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)以使得該輸出光的光譜模擬一預(yù)設(shè)連續(xù)光譜。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管光源，其中該發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路系調(diào)整該多個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作周期以使得該輸出光的光譜模擬該預(yù)設(shè)連續(xù)光譜。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管光源，其中該發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路系調(diào)整該多個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)以改變紅光、綠光、及藍(lán)光在該輸出光中所占的能量比例，使得該輸出光對(duì)應(yīng)于不同色溫的光譜。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管光源，其中該發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路系調(diào)整該多個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)以使得該發(fā)光二極管陣列所輸出的紅光、綠光、及藍(lán)光的總能量低于該輸出光的總能量的55%。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管光源，其中該熒光粉轉(zhuǎn)換白光發(fā)光二極管包含有一藍(lán)光發(fā)光二極管及受該藍(lán)光發(fā)光二極管所激發(fā)的黃色熒光粉。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管光源，其中該熒光粉轉(zhuǎn)換白光發(fā)光二極管包含有一紫外光發(fā)光二極管及受該紫外光發(fā)光二極管所激發(fā)的紅藍(lán)綠熒光粉。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管光源，其中該熒光粉轉(zhuǎn)換白光發(fā)光二極管系為一熒光粉轉(zhuǎn)換冷白光發(fā)光二極管。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管光源，其中該熒光粉轉(zhuǎn)換白光發(fā)光二極管系為一熒光粉轉(zhuǎn)換暖白光發(fā)光二極管。
9.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管光源，其中該突光粉轉(zhuǎn)換白光發(fā)光二極管系為一熒光粉轉(zhuǎn)換冷白光發(fā)光二極管，且該多種發(fā)光二極管另包含一熒光粉轉(zhuǎn)換暖白光發(fā)光二極管。
10.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管光源，其中該預(yù)設(shè)連續(xù)光譜系為D65光源的光譜。
【文檔編號(hào)】F21V23/00GK103453333SQ201210172348
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月30日
【發(fā)明者】鄭勖廷, 范辰瑋 申請(qǐng)人:致茂電子(蘇州)有限公司