顯色指數(shù)可調(diào)的燈和燈具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及照明單元、包括這種照明單元的燈具，并且涉及這種照明單元或者燈 具的使用。
【背景技術(shù)】
[0002] 可調(diào)光源在本領(lǐng)域中是已知的。例如，W02012095763描述了可調(diào)白光源，其包括： 至少一個(gè)第一發(fā)光二極管（LED)，適于發(fā)射第一整合色點(diǎn)（integrated color point)的光； 至少一個(gè)第二發(fā)光二極管，適于發(fā)射不同于所述第一整合色點(diǎn)的第二整合色點(diǎn)的光，其中 選擇所述第一和第二整合色點(diǎn)使得第一和第二發(fā)光二極管的組合光輸出看似是白顏色的； 以及控制單元，用于通過調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)第一發(fā)光二極管和所述至少一個(gè)第二發(fā)光二極 管之間的相對(duì)光輸出，來調(diào)諧由所述可調(diào)白光源輸出的白光的色溫，其中控制單元被配置 為將由可調(diào)白光源輸出的白光的色溫限制于可調(diào)色溫范圍，其中對(duì)于可調(diào)色溫范圍內(nèi)的所 有色溫，至少一個(gè)第一發(fā)光二極管和至少一個(gè)第二發(fā)光二極管兩者都發(fā)光。
[0003] US2011317398描述了提供發(fā)光設(shè)備的各種實(shí)施例，該發(fā)光設(shè)備包括至少一個(gè)半導(dǎo) 體光源和包括對(duì)半導(dǎo)體光源發(fā)射的光敏感的波長轉(zhuǎn)換磷光體的至少一個(gè)光透射式轉(zhuǎn)換器 元件，其中半導(dǎo)體光源可以至少部分地被轉(zhuǎn)換器元件覆蓋，并且轉(zhuǎn)換器元件是可移動(dòng)的，使 得根據(jù)轉(zhuǎn)換器元件的位置，借助于轉(zhuǎn)換器元件波長轉(zhuǎn)換的光的比例是可調(diào)節(jié)的。
[0004] W02012121304描述了發(fā)光設(shè)備，適配該發(fā)光設(shè)備使得從第一 LED發(fā)射的光和從第 二LED發(fā)射的光的全部光被允許進(jìn)入共同熒光構(gòu)件，并且從共同熒光構(gòu)件發(fā)射合成光，其 中合成光包含以下光并且從以下光合成：從第一 LED發(fā)射的波長轉(zhuǎn)換形式的光、從第二LED 發(fā)射的波長轉(zhuǎn)換形式的光、由共同熒光構(gòu)件通過波長轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的光、以及穿過共同熒光構(gòu) 件而未經(jīng)歷通過共同熒光構(gòu)件的波長轉(zhuǎn)換的兩種光。
[0005] W02010135927描述了固態(tài)照明設(shè)備，該固態(tài)照明設(shè)備包括被配置用于生成光的多 個(gè)發(fā)光元件，該多個(gè)發(fā)光元件熱耦合到散熱底盤，該散熱底盤被配置用于耦合到一個(gè)或者 多個(gè)散熱器。照明設(shè)備進(jìn)一步包括光耦合到多個(gè)發(fā)光元件并且被配置為將由多個(gè)發(fā)光元件 發(fā)射的光混合的混合腔室?？刂葡到y(tǒng)在操作上耦合到多個(gè)發(fā)光元件，并且被配置為控制多 個(gè)發(fā)光元件的操作。
[0006] W02010032183描述了為了一致的顏色質(zhì)量的顏色混合方法。W02013102820描述 了顏色可調(diào)的照明組件、光源以及燈具。此外，US20130120688描述了用于照明的顏色調(diào)整 設(shè)備和使用這一顏色調(diào)整設(shè)備的裝置，以及調(diào)整顏色的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 在諸如室外照明之類的一些應(yīng)用中，期望能夠在非常高效率的情況下具有接近 于黑體線或者黑體軌跡（BBL)的白光。在一天的某一時(shí)間，可能期望具有高的顯色指數(shù) (CRI)，然而在其它時(shí)間，可能期望高的效率。例如，在下午9:00,期望具有優(yōu)選高于80的 CRI的光，然而在上午01:00,具有較低CRI的光仍然是合適的，同時(shí)更加高效。為了這一目 的，令人關(guān)注的是具有在給定色溫下可以在高CRI-低效率和低CRI-高效率之間切換的燈 或者燈具。同樣地，在后期配置中，可能想通過將光轉(zhuǎn)換為高CRI-低效率的燈，來將燈配置 為具有低CRI-高效率。
[0008] 因此，本發(fā)明的一個(gè)方面是提供備選照明單元，該備選照明單元優(yōu)選地進(jìn)一步至 少部分消除上述缺點(diǎn)中的一個(gè)或者多個(gè)缺點(diǎn)，和/或能夠提供上述期望的性質(zhì)中的一個(gè)或 者多個(gè)性質(zhì)。特別地，本發(fā)明的一個(gè)方面是提供照明單元，該照明單元可以在具有高CRI的 白光和具有較低CRI(但是特別是更加高效（就流明F 1而言））的白光之間切換。以這一 方式，可以控制光的質(zhì)量和照明單元的效率。
[0009] 為了具有這種可配置燈，建議在實(shí)施例中使用藍(lán)色和紅色LED，并且使用遠(yuǎn)程/近 程（見下文）磷光體（本文中還指示為"發(fā)光材料"）用于改變綠/黃磷光體的發(fā)射位置并 且調(diào)節(jié)LED的強(qiáng)度，以用于在期望的色溫下保持在黑體線或者黑體軌跡（BBL)上，并且僅改 變綠發(fā)射體的發(fā)射位置。在所有情形下，為了獲得低CRI燈，期望在光譜的藍(lán)-綠部分（特 別是在藍(lán)和綠之間具有小于在藍(lán)或者綠處的最大強(qiáng)度的大約75%、特別是小于大約50% 的強(qiáng)度的光譜部分）中具有驟降（dip)。總體上，在藍(lán)光源和紅光源的發(fā)射波長不改變的具 體狀況下有兩種方法獲得低CRI :(1)減少以藍(lán)光源和紅光源之間的波長發(fā)射的光源（諸如 綠光源和/或黃光源）的FWHM，或者（2)改變這種以在藍(lán)光源和紅光源之間的波長發(fā)射的 光源的峰值波長的位置，并且相應(yīng)地適配紅光源的光的強(qiáng)度。大多數(shù)無機(jī)磷光體會(huì)具有寬 的吸收特性。本文中，建議使用光轉(zhuǎn)換器（諸如特別是在波長范圍的藍(lán)-綠部分中有吸收 的有機(jī)磷光體）以便以更長波長發(fā)射。還可以使用大斯托克斯位移材料（大斯托克斯位移 材料的示例在例如W02012001564中描述）。另一種可能是使用諸如例如量子點(diǎn)之類的窄帶 發(fā)射體。然而，還可以應(yīng)用無機(jī)磷光體。當(dāng)然，還可以應(yīng)用不同發(fā)光材料的組合。本文中， 術(shù)語"磷光體"和"發(fā)光材料"被認(rèn)為是相同的（還見上文）。
[0010] 因此，在第一方面中，本發(fā)明提供了照明單元，該照明單元包括：被配置為生成第 一光源光的第一光源；被配置為生成第二光源光的第二光源（具有不同于第一光源光的 光譜分布）；能夠?qū)⒌谝还庠垂夂偷诙庠垂庵械囊环N或者多種光的至少部分轉(zhuǎn)換為第一 波長轉(zhuǎn)換元件光的第一波長轉(zhuǎn)換元件（本文中還指示為"第一轉(zhuǎn)換元件"或者"第一轉(zhuǎn)換 器；能夠?qū)⒌谝还庠垂?、第二光源光，以及（可選地）第一波長轉(zhuǎn)換元件光中的一種或者 多種光的至少部分轉(zhuǎn)換為具有不同于第一波長轉(zhuǎn)換元件光的光譜分布的第二波長轉(zhuǎn)換元 件光的第二波長轉(zhuǎn)換元件（本文中還指示為"第二轉(zhuǎn)換元件"或者"第二轉(zhuǎn)換器"），其中照 明單元進(jìn)一步包括被布置為通過輸運(yùn)這些（光源和轉(zhuǎn)換元件）中的一個(gè)或者多個(gè)以（至 少）第一配置或者第二配置來布置第一光源、第二光源、第一波長轉(zhuǎn)換元件、以及第二波長 轉(zhuǎn)換元件的輸運(yùn)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其中在第一配置和第二配置中，照明單元提供具有基本上相同 色點(diǎn)然而具有不同顯色指數(shù)的照明單元光。利用這種照明單元，可以在給定色溫（或者色 點(diǎn)）下在高CRI-低效率和低CRI-高效率之間切換（分別取決于第一和第二配置；注意，第 一配置或者第二配置可以指代低或者高CRI配置；這些數(shù)字僅用于引用目的）。
[0011] 照明單元允許（至少）第一配置和第二配置。然而，在實(shí)施例中，照明單元還可以 提供第三配置，或者可選地其它配置。因此，本文中描述的照明單元特別地被配置為提供至 少兩種不同配置（第一和第二配置），諸如至少三種不同配置，其中這些配置中的至少兩種 配置、甚至更特別地這至少兩種配置中的所有配置提供具有基本上相同色點(diǎn)或者色溫、但 是具有不同CRI值（和不同效率）的（白）光。因此，像"第一光源和第二光源"或者"第 一波長轉(zhuǎn)換元件和第二波長轉(zhuǎn)換元件"這樣的短語和相似短語可以特別地分別指代"至少 第一光源和第二光源"和"至少第一波長轉(zhuǎn)換元件和第二波長轉(zhuǎn)換元件"。
[0012] 如上文所述，至少兩種配置通過輸運(yùn)照明單元的元件中的一個(gè)或者多個(gè)（特別 是第一光源、第二光源、第一波長轉(zhuǎn)換元件以及第二波長轉(zhuǎn)換單元中的一個(gè)或者多個(gè)）而 是可獲得的。總體上，當(dāng)不同配置通過移動(dòng)第一光源而是可獲得的時(shí)，第二光源也將移動(dòng)。 因此，在實(shí)施例中，輸運(yùn)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)被配置為輸運(yùn)至少第一光源和第二光源（以便分別獲得 第一和第二配置）。同樣地，總體上當(dāng)不同配置通過移動(dòng)第一轉(zhuǎn)換元件而是可獲得的時(shí)， 第二轉(zhuǎn)換元件也將移動(dòng)。因此，在實(shí)施例中，輸運(yùn)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)被配置為輸運(yùn)至少第一轉(zhuǎn)換元 件和第二轉(zhuǎn)換元件（以便分別獲得第一和第二配置）。代替術(shù)語"轉(zhuǎn)換元件（converting element)"，還可以應(yīng)用術(shù)語"轉(zhuǎn)變?cè)╟onversion element)"。
[0013] 輸運(yùn)結(jié)構(gòu)可以特別地包括手動(dòng)制動(dòng)或者電子制動(dòng)。因此，在實(shí)施例中，照明單元可 以例如包括滑動(dòng)功能或者旋轉(zhuǎn)功能，用于分別滑動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)上述元件中的一個(gè)或者多個(gè)。 可選地，照明單元可以進(jìn)一步包括制動(dòng)器，諸如液壓制動(dòng)器、氣動(dòng)制動(dòng)器、電制動(dòng)器或者機(jī) 械制動(dòng)器。液壓制動(dòng)器可以由使用液壓動(dòng)力便于機(jī)械操作的缸或者流體馬達(dá)組成。機(jī)械運(yùn) 動(dòng)給出線性、旋轉(zhuǎn)或者振蕩運(yùn)動(dòng)方面的輸出。氣動(dòng)制動(dòng)器可以將在高壓下由壓縮空氣形成 的能量轉(zhuǎn)換為線性或者旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)一步地，電制動(dòng)器可以由將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械扭矩的馬 達(dá)提供動(dòng)力。此外，機(jī)械制動(dòng)器可以通過將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為線性運(yùn)動(dòng)以便執(zhí)行移動(dòng)而起作 用。其可以包含齒輪、軌道、滑輪、鏈條以及其它設(shè)備中的一個(gè)或者多個(gè)以便操作。制動(dòng)器 可以（因此）包括電馬達(dá)。配置的控制在下文進(jìn)一步討論，但是在實(shí)施例中，照明單元可以 被配置為手動(dòng)控制配置（或者配置設(shè)置）；即，可以手動(dòng)地選擇配置。這可以在生產(chǎn)工廠中、 在配送中心或者倉庫中、在商店中、或者由最終用戶完成?？蛇x地，配置在選擇后，例如用成 套工具或者膠粘劑"凍結(jié)"。因此，本發(fā)明特別地提供可以用輸運(yùn)結(jié)構(gòu)以至少兩種配置進(jìn)行 配置的照明單元。輸運(yùn)結(jié)構(gòu)特別地為照明單元的部分。例如，單個(gè)集成單元可以被提供具 有被集成在（照明）單元中的輸運(yùn)結(jié)構(gòu)?？蛇x地，這種照明單元然后可以被固定為一種配 置。備選地，最終用戶可以利用輸運(yùn)結(jié)構(gòu)選擇期望的配置。
[0014] 因此，在實(shí)施例中，輸運(yùn)結(jié)構(gòu)可以包括制動(dòng)器，諸如液壓制動(dòng)器、氣動(dòng)制動(dòng)器、電制 動(dòng)器、或者機(jī)械制動(dòng)器、或者其中兩種或者更多種制動(dòng)器的組合?？刂茊卧梢钥刂戚斶\(yùn)結(jié) 構(gòu)。例如，控制單元可以被配置為通過指示制動(dòng)器來以第一配置或者第二配置布置第一光 源、第二光源、第一波長轉(zhuǎn)換元件和第二波長轉(zhuǎn)換元件。
[0015] 例如當(dāng)有多于兩個(gè)波長轉(zhuǎn)換元件時(shí)、或者當(dāng)波長轉(zhuǎn)換元件可以單獨(dú)選擇并且可以 被布置為一個(gè)波長轉(zhuǎn)換元件在另一波長轉(zhuǎn)換元件下游時(shí)，多于兩種配置可選地也可以是可 能的。
[0016] 在特定實(shí)施例中，第一光源和第二光源包括固態(tài)LED光源（諸如LED或者激光二 極管）。然而，另外或者備選地，還可以應(yīng)用有機(jī)發(fā)光二極管（OLED)光源。還可以應(yīng)用不 同類型的光源。因此，第一光源和第二光源可以獨(dú)立地從由LED和激光器組成的組中選擇。 術(shù)語"光源"還可以涉及多個(gè)光源，諸如2-20個(gè)（固態(tài)）（LED)光源。因此，術(shù)語LED還可 以指代多個(gè)LED。當(dāng)然，還可以應(yīng)用多于20個(gè)光源。在特定實(shí)施例中，應(yīng)用第一光源的子 集和第二光源的子集。進(jìn)一步地，還可以應(yīng)用其它類型的光源，諸如第三光源、第四光源等， 每種類型具有不同光譜光分布的發(fā)射光（另見本文其它部分）。照明單元特別地包括該光 源。該照明單元可以被并入在燈具中。術(shù)語"照明單元"還可以指代"燈"。
[0017] 第一光源和第二光源分別提供第一光源光和第二光源光。這些類型的光的不同在 于光譜分布。例如，第一光源被配置為生成藍(lán)色（第一光源光）并且第二光源被配置為生 成紅色（第二光源光）。因此，在實(shí)施例中，第一光源包括藍(lán)色發(fā)射光源，并且第二光源包括 紅色發(fā)射光源。因此，例如，第一光源可以發(fā)射藍(lán)光并且第二光源可以發(fā)射紅光。
[0018] 術(shù)語"紫光"或者"紫色發(fā)射"特別地涉及具有在大約380nm到440nm范圍內(nèi)的波 長的光。術(shù)語"藍(lán)光"或者"藍(lán)色發(fā)射"特別地涉及具有在大約440nm到490nm范圍內(nèi)（包 括一些紫色和青色色調(diào)）的波長的光。術(shù)語"綠光"或者"綠色發(fā)射"特別地涉及具有在大 約490nm到560nm范圍內(nèi)的波長的光。術(shù)語"黃光"或者"黃色發(fā)射"特別地涉及具有在大 約540nm到570nm范圍內(nèi)的波長的光。術(shù)語"橙光"或者"橙色發(fā)射"特別地涉及具有在大 約570到600范圍內(nèi)的波長的光。術(shù)語"紅光"或者"紅色發(fā)射"特別地涉及具有在大約 600nm到SOOnm范圍內(nèi)的波長的光。術(shù)語"粉光"或者"