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CN109891152A - 包括具有类似关闭状态外观的多个不同光源的照明设备 - Google Patents

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CN109891152A
CN109891152A CN201780065414.4A CN201780065414A CN109891152A CN 109891152 A CN109891152 A CN 109891152A CN 201780065414 A CN201780065414 A CN 201780065414A CN 109891152 A CN109891152 A CN 109891152A
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Abstract

本发明提供一种照明设备(1)，该照明设备包括多个不同的光源(10)，具有第一子组(100)的一个或多个第一光源(110)，被配置为提供第一光源光(111)以及；第二子组(200)的一个或多个第二光源(210)，被配置为提供具有不同于该第一光源光(111)的光谱分布的第二光源光(211)，其中该一个或多个第一光源(110)具有光源关闭状态颜色外观，其中该一个或多个第二光源(210)包括一个或多个光学滤波器(305)，其中该一个或多个光学滤波器(305)被选择以转换少于10％的该第二光源光(211)，其中每个光学滤波器(305)与相应的第二光源(210)相关联，并且其中该一个或多个光学滤波器(305)具有与该一个或多个第一光源(110)的该关闭状态颜色外观相同的颜色外观。

Description

包括具有类似关闭状态外观的多个不同光源的照明设备
技术领域
本发明涉及具有不同类型光源的照明设备，特别涉及包括生成不同波长的光的固态光源以为照明设备提供包括光源的不同类型中的一个或多个类型的光的照明设备。
背景技术
具有多个LED的LED光发射器在本领域中是已知的。例如US2013/0270585描述了包括单个发射器结构的LED光发射器，该单个发射器结构具有基板，该基本具有多个布置在其上的发光二极管(LEDs)，其中所述多个LED包括至少一个产生第一颜色光的第一LED芯，和至少一个产生第二颜色光的第二LED芯。LED光发射器还包括全内反射(TIR)透镜，其被定位为收集从单个发射器结构所发射的光并适于混合来自多个LED的光以产生均匀的光。多个LED被选择使得当相等的电流被供应给多个LED的所有LED时，由LED光发射器输出的光具有期望的色温。
发明内容
在应用中，白色或灰白色磷光体转换的LED可以与红色LED结合以提供例如具有超过90CRI的高质量光、饱和白光、高效光源和颜色可控光源的一种或多种。但是，在某些应用中，具有不同的颜色外观的这些白色和红色LED并不总是被欣赏的。隐藏差异似乎是令人满意的。
解决该问题的选项是在两种类型的LED上配置反射层。但是，这可能导致从白色LED的额外光损失，这也是不希望的。因此，当两种不同光源，第一光源和第二光源被应用时，它们在关闭状态中的外观可能是不同的。这里，特别是指该光源的发光表面，如LED芯、荧光粉层、硅树脂圆顶、包括板(片晶)的荧光粉等。
因此，本发明的一方面是提供北线的照明设备，特别地基于固态光源的照明设备，这优选地还至少部分地排除如上所描述的缺点中的一个或多个。
特别地，本发明提供一种照明设备(设备)，该照明设备包括多个不同光源，该不同光源具有第一子组的一个或多个第一光源和第二子组的一个或多个第二光源，该第一光源被配置为提供第一光源光，该第二光源被配置为提供第二光源光，其中特别地第二光源光具有与第一光源光不同的光谱分布，其中一个或多个第一光源具有光源关闭状态颜色外观，其中一个或多个第二光源包括一个或多个光学滤波器，其中特别地一个或多个光学滤波器被选择以转换第二光源光的小于30％，诸如小于20％，诸如特别地小于10％，其中特别地每个光学滤波器与相应的第二光源相关联，并且，其中一个或多个光学滤波器具有与一个或多个第一光源的关闭状态颜色外观相同的颜色外观(第二光源关闭状态中)。
利用该照明设备，光源可以在关闭状态具有本质上相同的颜色。换言之，两种类型光源的光源关闭状态颜色外观可以本质上是完全相同的。以这种方式，设备的所有光源可以显得本质上具有相同的颜色。因此，它们显得是同一类型的光源。此处，术语“颜色”可以指任何已知的颜色，包括白色，但特别地不指黑色。尽管光学滤波器可以包括黑色颜料，但考虑到透射目的，它将基本不包括黑色颜料。
利用本发明，使用不同类型的LED是可能的，包括例如白色发光LED和红色LED结合并且在颜色上调整红色LED(在关闭状态中)的外观使得红色LED可以具有与白色LED关闭状态本质上相同的颜色，这可以例如是黄色(假设举例来说，具有黄色(发光)材料的蓝色LED)。特别地，颜色(在关闭状态中)可以指任何颜色，但不包括黑色和白色(还参见下文)。这尤其具有相关性，因为具体实施例中的(一个或多个)第一光源包括发光材料，该发光材料是非白色和非黑色颜料，诸如例如包括石榴石的铈。在这种情况下，光学滤光器本质上也具有这种颜色(与颜料一样的颜色)。
在本文中，术语“发光材料”和“磷光体”可以用于完全相同的材料被使用并且是指相同类型的材料，特别是指利用例如蓝色和/或UV辐射激活时生成光的材料。而且，术语“发光材料”也可以涉及多种不同的发光材料。相似地，术语“磷光体”可以指多种不同的磷光体(或发光材料)。
如上所示，设备包括多个不同光源，该不同光源具有一个或多个第一光源的第一子组和一个或多个第二光源的第二子组，该第一光源被配置为提供第一光源光，该第二光源被配置为提供第二光源光。其中特别地第二光源光具有与第一光源光不同的光谱分布。因此，在不同类型的光源提供具有不同光谱分布的光的意义上，照明设备包括至少两种不同类型的光源。因此，为此目的，设备包括第一子组的一个或多个(诸如至少两个)光源的和第二子组的一个或多个光源(诸如至少两个)光源。大体上，每个子组包括多个光源，诸如至少三个。子组内的光源(假设例如固体光源)可以包括从相同的箱而被选择的固态光源。
但是，由第一光源生成的第一光源光在光谱上不同于第二光源的光源光(即，它们具有不同的光谱分布)。特别地，不同类型的光源因此不包括来自相同箱的固态光源，或者，当它们包括来自相同箱的固态光源时，第一光源和第二光源的一个或多个包括一个或多个发光材料，该发光材料连同相应的(一个或多个)固态光源的光一起，导致第一光源光和光源光的不同的光谱分布。这将在下文进一步阐明。在具体的实施例中，一个或多个第一光源包括一个或多个固态光源，和/或包括一个或多个固态光源的一个或多个第二光源。特别地，每个光源包括光的源(诸如固态光源)，和可选地光转换材料(发光材料)，该光转换材料被配置以转换光的源的光的至少部分。从光源，特别是从它的发光表面逸出的光可以本质上由光源的光组成。当光转换材料由光源包括时，光源光可以包括光转换材料光并且还包括可选地来自光的源的光。
更特别地，不同类型的光源提供不同颜色的光，诸如选自紫色、蓝色、绿色、黄色、橙色、红色、粉红色和白色，尤其选自蓝色、绿色、黄色、橙色、红色、和白色。例如，光谱功率的至少50％可以在可见光中。但是，它们中的一个或多个也可以提供IR辐射或UV辐射。在这样的实施例中，光谱功率的至少50％可以在IR或UV中。
术语“紫色光”或“紫色发射”尤其涉及具有在大约380-440nm范围内的波长的光。术语“蓝色光”或“蓝色发射”尤其涉及具有在大约440-495nm(包括一些紫色和蓝绿色色调)范围内的波长的光。术语“绿色光”或“绿色发射”尤其涉及具有在大约495-570nm范围内的波长的光。术语“黄色光”或“黄色发射”尤其涉及具有在大约570-590nm范围内的波长的光。术语“橙色光”或“橙色发射”尤其涉及具有在大约590-620nm范围内的波长的光。术语“红色光”或“红色发射”尤其涉及具有在大约620-780nm范围内的波长的光。术语“粉色光”或“粉色发射”涉及具有蓝色和红色成分的光。术语“可见”、“可见光”或“可见发射”指具有在大约380-780nm范围内的波长的光。本文中的术语白光是本领域技术人员已知的。它尤其涉及具有大约2000K和20000K、特别是2700-20000K之间的相关色温(CCT)的光，用于一般照明尤其在大约2700K和6500K范围内，并且用于背光目的尤其在大约7000K和20000K范围内，并且尤其从BBL(黑体轨迹)大约15SDCM(颜色匹配的标准偏差)内，尤其从BBL大约10SDCM内，甚至更特别地从BBL大约5SDCM内。
特别地，子组内的每个光源被配置以相应地提供本质上相同的第一光源光或第二光源光。因此，第一子组和第二子组两者都(和因此照明设备也)被配置以提供可见光。但是，如上所述，本发明不限于仅可见光照明设备光和/或可见光源光。
在本文中，本发明尤其被解释为涉及第一光源和第二光源、第一子组和第二子组等。但是，更一般地，本发明可以被定义为具有至少两个不同的子组。因此，本发明的实施例中提供了照明设备(设备)，其包括具有光源的两个或多个子组的多个不同的光源，(来自不同子组的光源)光源被配置以提供相互不同的光源光，其中一个或多个子组的光源具有一个或多个光学滤波器，其中特别是每个光学滤波器与来自该子组的相应的光源相关联，其中所有光源的关闭状态中，两个或多个子组的光源，特别是所有子组具有相同的颜色外观。下文中，关于两个子组来进一步定义本发明。但是，这不应因此被解释为设备仅限制于两个子组。此外，如下所述，术语如“第一”和“第二”尤其被用于称呼不同的项目，但是这些项目不必然地包括顺序，或-如果适用的话-第一不必然地是大于或小于第二(在实施例中，这也可以是反过来的方式)。
在具体的实施例中，一个或多个第一光源被配置以提供具有第一峰值波长λ1的第一光源光，并且一个或多个第二光源被配置以提供具有第二峰值波长λ2的第二光源光。这些峰值波长可以是如上所述的光谱色范围内，并且可选地在可见光外(见上文)。因此，特别地λ2>λ1。甚至更特别地，峰值之间的差异至少是10nm，诸如至少15nm，甚至更特别地至少20nm，诸如至少30nm，如至少50nm。当应用更多两个或更多子组时，(子组的一个的)最大峰值波长与(另一个子组的一个的)最小峰值波长之间的差异至少是10nm，诸如至少15nm，甚至更特别地至少20nm，诸如至少30nm，如至少50nm。术语“峰值波长”指光谱分布中的最大值。
在具体的实施例中，一个或多个第一光源被配置以提供具有第一主波长λ1的第一光源光，并且一个或多个第二光源被配置以提供具有第二主波长λ2的第二光源光。这些主波长可以是在如上所述的光谱色范围内，并且可选地在可见光外(见上文，因此，特别地λ2>λ1)。甚至更特别地，主波长之间的差异至少是10nm，诸如至少15nm，甚至更特别地至少20nm，诸如至少30nm，如至少50nm。当应用更多两个或更多子组时，(子组的一个的)最大主波长与(另一个子组的一个的)最小主波长之间的差异至少是10nm，诸如至少15nm，甚至更特别地至少20nm，诸如至少30nm，如至少50nm。
本发明特别地解决了关闭状态下的(一个或多个)第一光源和(一个或多个)第二光源可能具有不同的颜色(包括其中一个是黑色的选项)的情况。例如，光源中的一个由于黄色发光材料的存在，可以具有黄色外观(在关闭状态中)，诸如白色LED，并且光源的另一个可以具有红色外观(在关闭状态中)，诸如红色LED。外观特别地指发光表面，即，光源光从光源逸出的表面。
本发明通过为光源的一个(的多个类型)提供与另一光源(另一类型光源)具有相似颜色外观的光学过滤器(诸如涂层)解决了该问题。当存在多于两个不同的子组时，在多于两个子组中的光源也可以被提供有光学滤波器。光学滤波器可以是相同的或可以是不同的(根据子组)。
例如，关于前述示例，红色LED可以被提供有光学过滤器，被配置在LED的下游。特别地，光学过滤器是光源的部分。
因此，在实施例中，该光源可以包括具有在其下游的光学滤波器的固态光源。光学滤波器可以与固态光源物理接触或可以被配置在固态光源的一些(小)距离处，尽管大体上在等于或小于10mm(但是大于0.1mm)距离处。在具体实施例中，一个或多个光学滤波器包括一个或多个涂层(即，特别地是涂覆层)。在该实施例中，涂层可以与固态光源物理接触。在其他实施例中，一个或多个光学滤波器包括一个或多个(硅树脂)圆顶。在其他实施例中，一个或多个光学滤波器包括一个或多个板(片晶)，例如陶瓷片晶等。片晶可以例如被粘在LED芯。此处，术语“一个或多个”可以指在相应的子组中存在一个或多个光源的事实，因此，在例如第二子组中也将例如存在一个或多个光学滤波器。
术语“上游”和“下游”涉及相对于来自光生成部件(此处特别地是光源)的光的传播的项目或特征的布置，其中相对于来自光生成部件的光束内的第一位置、光束中接近于光生成部件的第二位置是“上游”，并且进一步远离光生成部件的光束内的第三位置是“下游”。
如上所述，特别地每个光学滤波器与相应的第二光源相关联。更特别地，光学滤波器由(第二)光源所包括。如上所述，例如(第二)光源可以包括固态光源和与固态光源相关联(诸如与固态光源物理接触的)的光学滤波器。特别地，本发明的光学滤波器仅与具体类型的光源相关联。单个光学滤波器特别地不被配置在(一个或多个)第一光源和(一个或多个)第二光源二者的下游。因此，本发明中，每个光学滤波器与相应的第二光源相关联。这不排除在(一个或多个)第一光源和(一个或多个)第二光源二者下游的其他光学元件的存在，但是此处所定义的光学滤波器被配置在具体类型的光源的下游，特别地是那些具有与其他类型光源的关闭状态颜色不同的关闭状态颜色的具体类型的光源(其可以特别地包括有色发光材料)。
在具体实施例中，光源包括固态光源(诸如LED或激光二极管)。术语“光源”可以涉及多个光源，诸如2-200个(固态)LED光源。因此，术语LED也可以指多个LED。进一步的，在实施例中术语“光源”也可以指所谓的板上芯片(COB)光源。术语“COB”特别指以既没有被包装也没有被连接但被直接安装在基板上的半导体芯片形式的LED芯片，诸如PCB。因此，多个半导体光源可以被配置在相同基板上。在实施例中，COB是多LED芯片，其被配置在一起作为单个照明模块。特别地，每个光源包括PCB或基座(作为载体)。因此，在具体实施例中，(一个或多个)第一光源的载体与(一个或多个)第二光源的载体不同。备选第，子组内的所有光源共享相同的PCT或基座。因此，所有的第一光源可以由相同的第一载体装载，诸如PCB，并且所有的第二光源可以由相同的第二载体装载，诸如PCB(其中第一载体和第二载体是不同的)。
但是大体上，子组中的至少一个子组的每个光源将与(相应的)光学滤波器相关联。在具体实施例中，COB可以与光学滤波器相关联。因此，单个固态光源，或有限数量的诸如等于或小于200个固态光源，诸如等于或小于100个固态光源，可以与光学滤波器相关联，并且从而形成单个光源。大体上，子组内的每个光源因此可以被辨别为个体光源。这也是不同的颜色可能很少被期望的原因。个体光源，它是单个光源，或它是COB，无论是否具有光学滤波器，可以提供高达大约400mm2，诸如高达大约100mm2的(发光表面的)发光面积。
作为光源的类型中的一种类型，此处以示例的方式示出为关闭状态下具有颜色的第一光源，例如，因为该光源包括有色的发光材料，具有与其他类型的光源相关联的光学滤波器，因此光源的外观可以被更均匀地制作。特别地，光学滤波器可以被选择使得(第二)光源光的吸收是低的或本质上缺失的。
例如，当第一光源包括也具有黄-绿颜色的颜料的发光材料时，由于该材料可以本质上不吸收红光，该材料也可以被使用作为用于红色单色LED的光学滤波器。因此，针对不同类型的光源，相同颜色外观可以被获得，然而，光输出可以本质上不被光学滤波器影响。这里，术语“光学波导”，当其相关联于用于本发明的颜色均匀目的时，特别是指层(诸如涂层)，其被配置以发送与它相关的光源的光的至少部分，但是，光学滤波器也具有颜色，诸如从紫色、蓝色、绿色、黄色、橙色、红色、粉色和白色中而被选择的颜色。因此，一个或多个光学滤波器特别地具有与一个或多个第一光源的关闭状态颜色外观相同的颜色外观(在第二光源关闭状态中)
因此，特别地至少在可见光光谱区域中，一个或多个光学滤波器特别地被选择以转换第二光源光的小于30％，诸如小于20％，诸如特别地小于10％的，甚至更特别地转换第二光源光的小1％。因此，一个或多个光学滤波器被特别地选择使得它们不包括用于第二光源的发光材料。换言之，光学滤波器不被配置作为用于第二光源光的转化器。因此，光学滤波器可以被认为作为一类“可选择地插入”滤波器，本质上插入用于第二光源光。
因此，在进一步的实施例中，一个或多个光学滤波器被选择以吸收小于30％的所述第二光源光，特别地小于20％的所述第二光源光，甚至更特别地小于10％，诸如小于5％，特别在可见光光谱区域中，诸如小于大于1％。因此，如果由第二光源在光谱的可见光部分中生成的所有光子将由光学滤波器通过吸收(并且可选地在具有除上游光的另一光谱分布的可见光中的转换)而丢失，则光谱的可见光部分中的所有光子的最多30％，特别地小于20％将被吸收，甚至更少，诸如小于10％或小于5％。
为了获得第二光源光的低的吸收，光学滤波器特别地被选择为可以具有可见光中的吸收，但该吸收具有与低的或本质上与第二光源光的发射没有重叠。因此，在具体实施例中，光的源的光源光的光谱分布和光学滤波器材料的吸收光谱具有在0≤SO≤0.2范围内的(标准化的)光谱重叠SO，诸如0≤SO≤0.1，其中标准化的光谱重叠可以定义为：
其中I(λ)是光源强度，其作为波长的函数，其中ε(λ)是吸收系数，其作为基于吸收光谱的波长的函数，其中εmax是基于吸收光谱的380-780nm(即λx-λy)波长范围内的最大消光系数，并且其中λx和λy定义380-780nm的波长范围。例如，标准化的光谱重叠可以是0.2或更小，诸如在0-0.1的范围内。
相似地，如上所示，当光学滤波器包括发光材料时，光的源的光源光的光谱分布和光学滤波器材料的吸收光谱具有在0≤SO≤0.2范围内的(标准化的)光谱重叠SO，诸如0≤SO≤0.1，其中标准化的光谱重叠可以定义为：
其中I(λ)是光源强度，其作为波长的函数，其中ε’(λ)是吸收系数，其作为基于激发光谱的波长的函数，其中ε’max是基于激发光谱的380-780nm(即λx-λy)波长范围内的最大激发系数，并且其中λx和λy定义380-780nm的波长范围。例如，标准化的光谱重叠可以是0.2或更小，诸如在0-0.1的范围内。
特别地，光学滤波器针对由光学滤波器的上游的光源所生成的光，具有在50-100％范围内的光发送，特别地在70-100％范围内，并且，具有从可见光波长范围而被选择的波长。这样，光学滤波器针对从光源的可见光是透射的，诸如固态光源。
传送或光透过率可以通过向光学滤波器提供具有第一强度的特定波长的光并且将在传送通过光学滤波器之后所测量的该波长的光的强度与向光学滤波器所提供该特定波长的光的第一强度相关联来确定(也参见the CRC Handbook of Chemistry andPhysics的E-208和E-406,69th edition,1088-1989)。
在具体实施例中，当辐射在波长或波长范围内通过光学滤波器的1mm厚层(甚至更特别地通过光学滤波器的5mm厚层)透射时，特别是在由本文所描述的辐射源生成的辐射的波长或波长范围内，光学滤波器可以被认为是透射的，在垂直照射下，所述辐射至少大约80，诸如至少大约85％，诸如甚至至少大约90％是透射的。
例如，光源中的一个光源可以包括发光材料(即，光转换材料)，也作为颜料，发光材料特别地被配置以吸收(第一光源)的光源的光。但是，该发光材料可以针对由第二光源的光的来源所提供的光，具有低的吸收或可以忽略的吸收。因此，一个或多个光学滤波器被选择以在第一光源光的一个或多个发射波长处具有比第二光源光的一个或多个发射波长更大的吸收。在这种例子中，发光材料可以针对第一光源作为发光材料而被使用，针对第二光源作为光学滤波器(见下文)使用。
因此，在具体实施例中，一个或多个光学滤波器被选择以匝第一峰值波长λ1处比在第二峰值波长λ2处具有更大的吸收。
颜色外观可以特别地指色调。因此，第一光源和第二光源(或更特别地是它们的发光表面)都可以在关闭状态中具有本质上相同的色调。但是，可能存在小量的差异。除其它，色调是HSL或HSV表示或空间中定义的。在本文中，以示例的方式，它指具有范围为0-360或范围为0-360°的H的HSL表示。已经被发现，红色接近零并接近360°，因为HSL表示可以包括圆形表示(0-360°)。黄色可以例如在60°、绿色在120°、不同类型的蓝色在180°和240°之间被找到，等。
因此，特别是关闭状态的光源(更特别是它们的发光表面)的色调是相同的或接近相同的。因此，在具体实施例中，|H1-H2|＝0或当|H1-H2|≠0并且较大的色调被定义为H1时，则|H1-H2|≤0.2*Hmax或|H1-H2-360|≤0.2*Hmax。这里，同样，仅出于定义目的，H1被选择为较大的色调值。当然，也可以选择H2作为较大的值，这将导致条件|H2-H1|≤0.2*Hmax或|H2-H1-360|≤0.2*Hmax。这里，进一步仅出于定义目的，H1被选择为更大。因此，第一色调可以与第一光源或第二光源相关联。同样地，第二色调可以与第二光源或第一光源相关联。请注意，我们这里定义光源的颜色，或光源的颜色外观，而不是光源的光。在接通状态下，光源的在颜色上的差异可能不太相关，因为(设备)光可能支配个体光源的外观(并且考虑到眼睛保护，甚至观察光源可能是不期望的)。
因此，一个或多个滤波器特别地可以具有与一个或多个第一光源的关闭状态颜色外观相同的色调。然而，特别是除了色调之外，明度和饱和度中的一个或多个是相同的。因此，在具体实施例中，第一光源和第二光源的关闭状态颜色外观具有第一色调值H1和第二色调值H2，第一明度值L1和第二明度值L2，并且具有第一饱和度值S1和第二饱和值S2，相应地，其中，|H1-H2|＝0或当|H1-H2|≠0并且较大的色调被定义为H1时，则|H1-H2|≤0.2*Hmax或|H1-H2-360|≤0.2*Hmax、|L1-L2|≤0.2*Lmax、和|S1-S2|≤0.2*Smax，并且其中Hmax是最大色调值，其中H是基于HSL表示定义的具有0-360范围的H，其中Lmax是最大亮度值，并且Smax是最大饱和度值。
通常，L和S相应地被认为在0-100或0-100％之间变化，尽管其他尺度也是可能的。特别地，饱和度S大于0(％)并且明度L大于0(％)。
在更具体的实施方案中(当色调不相同时)，|H1-H2|≤10或|H1-H2-360|≤10，并且以下一个或多个适用：|L1-L2|≤0.1*Lmax和|S1-S2|≤0.1*Smax。
如上所述，色调、明度和亮度特别是指关闭状态下的各个光源的发光表面。
上面已经给出了一些示例，其中光源中的一个(一种类型)，通常表示为第一光源，包括发光材料(这里也表示为磷光体)，并且发光材料特别具有颜色(因此是一种颜料)。这种颜色可以是任何颜色，但不是黑色。
因此，在特定实施例中，一个或多个第一光源包括一个或多个磷光体转换的固态光源，其包括磷光体，特别是决定所述一个或多个第一光源的光源关闭状态颜色外观的一个或多个磷光体转换的固态光源的磷光体。另一个(一种类型)光源，通常表示为第二光源，特别可以指固态光源本身，即不用发光材料进一步转换。因此，这种光源可以是裸LED，可选地用例如硅树脂圆顶保护。这种光源特别可以表示为单色固态光源，即使光谱分布可以例如显示具有宽度为几纳米的峰。然而，这种固态光源特别提供单个相对窄的带，并且还可以包括激光器。
因此，在实施例中，一个或多个第二光源包括一个或多个单色固态光源(作为光源)。特别是在这样的实施例中，一个或多个光学滤波器包括所述磷光体。
特别地，两种类型的实施例可以是相关的。
在第一类型的实施例中，一个或多个第一光源被配置为提供蓝色第一光源光和绿色磷光体光，其中一个或多个第二光源被配置为提供红色第二光源光，其中一个或多个光学滤波器包括所述磷光体。提供绿色磷光体光的这种磷光体也可以具有绿色(呈绿色)颜色。该磷光体可以用作针对第二光源的光学滤波器，例如涂层，并且本质上不会吸收第二光源的红光。
在第二类型的实施例中，一个或多个第一光源被配置为提供蓝色第一光源光和黄色磷光体光，其中一个或多个第二光源被配置为提供红色第二光源光，其中一个或多个光学滤波器包括所述磷光体。提供黄色磷光体光的这种磷光体也可以具有黄色(呈黄色)颜色。该磷光体可以用作针对第二光源的光学滤波器，例如涂层，并且本质上不会吸收第二光源的红光。
然而，其他实施例也可以被应用，例如包括配置在光学滤波器上游(和光源的下游)的发光材料的第二光源，或者其中一个或多个第一光源和第二光源被配置为提供UV或IR中的辐射的实施例。
这里，术语“发光材料”或“磷光体”还可以指多种不同的发光材料。这些多种不同的发光材料还可具有颜色外观。
因此，色调(和明度和亮度)可以基于不同发光材料的组合。可选地或另外地，色调可以基于不同颜料的组合。
可被用于提供黄光绿色的特定目标磷光体是包含石榴石磷光体的铈。因此，在实施例中，磷光体包含A3B5O12：Ce3+，其中A选自包含Sc、Y、Tb、Gd和Lu的组，其中B选自包含Al和Ga的组。
照明设备可以被配置为提供白光。然而，照明设备还可以被配置为提供彩色光。由于照明设备包括至少两种不同类型的光源，因此子组或甚至所有单独的光源可以被控制，这可以允许调节照明设备光的颜色和/或调节照明设备光的色温。然而，在特定实施例中，不论照明设备光的颜色和/或色温是可控的，特别是照明设备被配置为在(a)一个或多个第一光源的接通状态和(b)一个或多个第二光源的接通状态中的一个或多个中提供白色照明设备光。因此，照明设备将包括关闭状态，并且可以包括一个或多个不同的接通状态。这种接通状态可以指照明设备光的不同强度和/或不同色温和/或不同颜色。术语“照明设备光”是指由装置产生的光并且包括第一光源光和/或第二光源光。
因此，在特定实施例中，本发明提供多个不同的光源，其中子组包括具有发光材料的一个或多个光源，其中发光材料被配置为转换一个或多个由一个或多个光源构成的光源的光的一部分(即发光材料起发光材料的作用)，并且其中另一个子组包括一个或多个其他光源，其中一个或多个其他光源包括与颜料相同的发光材料(对于一个或多个由一个或多个光源构成的光源)，使得(一个或多个子组的)光源的光发射表面(或“光出射窗口”)在关闭状态下具有相同的颜色外观。因此，当发光材料被配置为颜料时，发光材料本质上不起发光材料的作用，但“仅”具有颜料的功能。
照明设备可以是或可以应用于例如办公室照明系统、家庭应用系统、商店照明系统、家居照明系统、重点照明系统、聚光照明系统、剧院照明系统、光纤应用系统、投影系统、自发光显示系统、像素化显示系统、分段显示系统、警示标志系统、医疗照明应用系统、指示标志系统、装饰照明系统、便携式系统、汽车应用、(室外)道路照明系统、城市照明系统、温室照明系统、园艺照明等。
附图说明
本发明的实施例现在将仅以示例的方式参考所附示意图被描述，其中相应的参考标记表示相应地部分，并且其中：
图1a至图1b：示意性地描绘了一些方面
图2a至图2c：示意性地描绘了一些实施例；以及
图3a至图3h：示意性地描绘了一些方面。
示意图不一定按比例绘制。
具体实施方式
如上所述，(灰)白色磷光体转换的LED可以在应用中与红色LED组合以提供CRI超过90的高质量光、饱和白光、高效光源和颜色可控光源。一个示例被示意性地描绘于图1a-1b中。然而，这些白色LED，例如，在图1a中的用附图标记110表示的光源，和红色LED，例如，在图1a中用附图标记120表示的光源，具有不同的颜色外观，这在某些应用中并不总是被认可。希望隐藏差异。为此目的，散射层可以放置在两种类型的LED上。然而，这会导致来自白光LED的额外光损失。
图1a至图1b示意性地描绘了包括多个不同光源10的照明设备1，具有第一子组100的一个或多个第一光源110，被配置为提供第一光源光111以及第二子组200的一个或多个第二光源210被配置为提供第二光源光211。光源110、210可以是LED封装，例如COB。附图标记105表示光源，特别是固态光源，其由(因此)由(一个或多个)光源110、201构成。针对第一光源110和第二光源210的固态光源可以是不同的，尽管它们也可以是相同的。当它们相同时，光源110、210可以包括不同类型的发光材料和/或量，从而不同类型的光源光111、211被获得。在图1a-2b以及一些其他图中，第一光源110可包括磷光体30，例如包含在本领域中是公知的石榴石磷光体的铈。根据由光源的光激发的由这种光转换材料提供的光用附图标记31表示(参见图2a)。
不同的光源110、210被配置为提供不同类型的光。例如，第一光源110可以是具有蓝色发光LED和黄色发光磷光体的磷光体转换的光源，其一起提供白色第一光源光111。进一步的，例如第二光源210可以是单色LED被配置为提供相对窄带宽的红色光源光211，例如小于100nm的全宽半最大值(FWHM)，例如约小于约70nm，特别是等于或小于50nm。因此，第二光源光211具有与第一光源光111不同的光谱分布。附图标记2表示载体。
可以看出，一个或多个第一光源110具有与一个或多个第二光源210不同的光源关闭状态颜色外观。这可能是不被期望的。
除此之外，这里我们提出涂层，例如，带有黄色磷光体的红色LED，所以它们都具有相同的外观(图2a-2b)。因此，一个或多个第二光源210具有一个或多个光学滤波器305，其中每个光学滤波器305与相应的第二光源210相关联，并且其中一个或多个光学滤波器305具有与一个或多个第一光源110的关闭状态颜色外观相同的颜色外观。
在实施方案中，滤波器可以是颜料或磷光体。磷光体可以是无机磷光体，例如YAG或LuAG，但也可以是有机磷光体等。在实施例中，(无机)有机磷光体可以被分散在基质中，例如，来自硅树脂。
附图标记20表示光源的光发射表面。附图标记20'表示与(第二)光源相关联的光学滤波器的光发射表面。在光源的关闭状态下，这些表面可因此具有本质上相同的外观。
参考图2a(但也参考1a)，一个或多个第一光源110可以被配置为提供蓝色第一光源光111a和黄色磷光体光31，其中一个或多个第二光源210被配置为提供红色第二光源光211。如上所述，针对类似的关闭状态外观，一个或多个光学滤波器305包括磷光体30。附图标记20表示光源的光发射区域。这里，在图2b中，光发射区域可以具有实质上相同的关闭状态颜色外观。图1a和2a示意性地描绘了侧视图并且图1b和2b示意性地描绘了顶视图。由照明设备1产生的光被表示为照明设备光。该照明设备光可包括第一光源光和第二光源光中的一个或多个。当应用到控制系统时，光源可以被独立地控制，包括单独地打开和关闭不同类型的光源，或甚至每个光源。
图2c在一些更多的细节中示意性地描绘了一些方面和变体。这里，作为示例，三个子组100、200、300被示意性地描绘，为了清楚起见，每个子组中仅有一个光源。举例来说，第一光源1110产生光1111，其中至少一部分可以被发光材料30转换成发光材料光31。因此，第一光源光至少包括发光材料光31和可选的光1111，例如蓝色第一光源光111a和黄色发光材料光，从而例如提供白色第一光源光111。第二光源210可以本质上是固态光源，表示为第二光源1120，被配置为提供本质上单色的光。光源1120的光用附图标记1121表示。由第二光源210产生的光用附图标记211表示，并且可以本质上由该光1121组成，因为光学滤波器305对光1121本质上是惰性的。第三光源310可以包括被配置为产生光1131的第三光源1130，光1131可以至少部分地被发光材料30转换，这里为了区分的目的，参考附图标记1030，其可以由于由光1131激发产生发光材料光1031。该光源310也可以包括光学滤波器305，通过该光学滤波器，处于关闭状态的所有三个光源可以具有本质上具有相同颜色外观的光发射表面20。第三光源光311可以包括至少发光材料光1031，并且可选地还包括光源1130的光1131。光学滤波器305可以本质上对发光材料光1031是惰性的，并且可选地还可以对光源1130的光1131是惰性的。附图标记115表示载体，例如基座或PCB，其对于每个光源110、210、310特别不同，或者至少对于每个光源子组不同。因此，磷光体30(或磷光体1030)下游的光将具有与磷光体上游的光相比的另一光谱成分。然而，光学滤波器305下游的光和紧邻光学滤波器上游的光可以本质上具有相同的光谱成分。可选地，可能存在一些差异，但特别地不是由于转化，而是仅由于吸收。
如上所述，由照明设备1产生的光被表示为照明设备光。该照明设备光可以包括第一光源光和第二光源光中的一个或多个，并且当参考图2c时，还包括第三光源光。
在实施例中，光源被提出，该光源发射第一波长范围的固态光源光，在图3a中表示为第二光源光211，以及吸收第二波长范围的光的磷光体，在图3a用附图标记PA(磷光体吸收或激发带)表示并发射第三波长范围的光，在图3a中用附图标记PE(磷光体发射或磷光体发光)表示，其中在第一和第二波长范围之间没有重叠。这里，第二光源光211和激发带PA之间本质上没有光谱重叠。因此，磷光体可以被用作对光源本质上惰性的光学滤波器，其发射在图3a中表示的第二光源光211。
例如，在一个实施例中，在直接发射红色LED(图3b)的顶部的黄色磷光体被提出，或者在磷光体转换的红色LED顶部的黄色磷光体可以被使用；LED可以是发射蓝光的蓝色LED(图3c)。蓝光可以被红色磷光体完全转换为红光。
例如，在一个方面，提出了载体上的红色LED阵列，其被黄色磷光体覆盖(图3d；还参见图2a-2b)。因此，本发明还提供了一种发射第一波长范围的光源光的光源和一种吸收第二波长范围的光并发射第三波长范围的光的磷光体，其中第一波长范围和第二波长范围之间本质上没有重叠。因此，这里磷光体被配置为(一个或多个)光学滤波器300。
在又一个实施例中，一种照明设备1被提出，其包括至少白色LED和包括黄色磷光体的红光(图3e；还参见类似的图2a)。在又一个实施例中，在灰白色LED的情况下，红色LED也可以包括绿色磷光体(图3f)。在又一个实施例中，一种照明设备1被提出，其包括至少一个灰白色LED和红色光，其包括绿色磷光体(图3g)。这种照明设备呈现绿色外观，可被用于LED照明的绿色图像。图3g还示意性地示出了第一光源光111包括发光材料光31。参考图3g，一个或多个第一光源110可以被配置为提供蓝色第一光源光111a和绿色磷光体光31，其中，所述一个或多个第二光源210被配置为提供红色第二光源光211。如上所述，一个或多个光学滤波器305包括针对类似的关闭状态外观的磷光体30。
不言而喻，上述实施例的组合是可能的。例如，可以将白色LED与直接发射红色LED组合在一起，所述红色LED包括黄色磷光体和包含黄色磷光体的磷光体转换的红光。建议的配置可以使用电源和控制器(这里也表示为“控制系统”)供电，使得色温/饱和量可以被调节。
此外，本文提出了使用建议的照明设备(图3h)用附图标记1000表示的灯或光源。
在下表中，给出了一些示例，其中仅两个子组被假定。所有光源都是假定的固态光源。磷光体由产生的光的颜色或类型表示。磷光体可以被配置用于(光源的相应光的)全部或部分转换。由光源产生的光的颜色或类型被表示。进一步的，滤波器的颜色被表示。在实施例中，光学滤波器是与针对第一光源表示的相同的磷光体。但是，原则可以被扩展到两个以上的子组：
本领域技术人员将理解本文中的术语“本质上”，例如“本质上所有光”或“本质上由......组成”。术语“本质上”还可以包括具有“完全地”，“彻底地”，“全部”等的实施例。因此，在实施例中，形容词基本上也可以被移除。在适用的情况下，术语“基本上”还可以涉及90％或更高，例如95％或更高，特别地是99％或更高，甚至更特别地是99.5％或更高，包括100％。术语“包括”还包括其中术语“包含”意指“由......组成”的实施方案。术语“和/或”特别地涉及“和/或”之前和之后提到的一个或多个项目。例如，短语“项目1和/或项目2”和类似短语可以涉及项目1和项目2中的一个或多个。术语“包括”在一个实施例中可以指“由...组成”但在另一个实施例中可以也指“至少含有所定义的物质和任选的一种或多种其他物质”。
此外，说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等被用于区分相似元件，而不一定用于描述顺序或时间顺序。应理解，如此使用的术语在适当的情况下是可互换的，并且本文描述的本发明的实施方案能够以不同于本文描述或说明的顺序操作。
本文的装置是在操作期间描述的其他装置。如本领域技术人员所清楚的，本发明不限于操作的方法或操作中的装置。
应当注意，上述实施例说明而不是限制本发明，并且本领域技术人员将能够在不脱离所附权利要求的范围的情况下设计许多备选实施例。在权利要求中，括号内的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。动词“包括”及其变形的使用不排除权利要求中所述之外的元件或步骤的存在。除非上下文另有明确要求，否则在整个说明书和权利要求书中，词语“包括”、“包含”等应被解释为包含性意义而不是排他性或穷举性意义；也就是说，在“包括但不限于”的意义上。元件前面的冠词“一”或“一个”不排除多个这样的元件的存在。本发明可以借助于包括若干不同元件的硬件，以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的装置权利要求中，这些装置中的若干个可以由同硬件的一个或相同的物品来呈现。在相互不同的从属权利要求中陈述某些措施的仅有事实并不表示这些措施的组合不能被用于获益。
本发明还适用于包括在说明书中描述和/或在附图中示出的一个或多个特征的装置。本发明还涉及一种方法或过程，包括在说明书中描述和/或在附图中示出的一个或多个特征。
本专利中讨论的各个方面可以被组合以提供额外的优点。进一步的，本领域技术人员将理解，实施例可以被组合，并且两个以上的实施例还可以被组合。此外，一些特征可以形成针对一个或多个分区应用的基础。

Claims (15)

1.一种照明设备(1)，包括多个不同的光源(10)，所述多个不同的光源(10)具有第一子集(100)的一个或多个第一光源(110)，被配置为提供第一光源光(111)；以及第二子集(200)的一个或多个第二光源(210)，被配置为提供具有不同于所述第一光源光(111)的光谱分布的第二光源光(211)，其中所述一个或多个第一光源(110)具有光源关闭状态颜色外观，其中所述一个或多个第二光源(210)包括一个或多个光学滤波器(305)，其中所述一个或多个光学滤波器(305)被选择以转换小于所述第二光源光(211)的20％，其中每个光学滤波器(305)与相应的第二光源(210)相关联，并且其中所述一个或多个光学滤波器(305)具有与所述一个或多个第一光源(110)的所述关闭状态颜色外观相同的颜色外观。
2.根据权利要求1所述的照明设备(1)，其中所述一个或多个光学滤波器(305)具有与所述一个或多个第一光源(110)的所述关闭状态颜色外观相同的色调，并且其中除了色调之外，明度和饱和度中的一个或多个是相同的。
3.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(1)，其中所述第一光源(110)和所述第二光源(210)的关闭状态颜色外观分别具有第一色调值H1和第二色调值H2、第一明度值L1和第二明度值L2，并且具有第一饱和度值S1和第二饱和度值S2，其中：
-|H1-H2|＝0或当|H1-H2|≠0且较大的色调被定义为H1时，则|H1-H2|≤0.2*Hmax或|H1-H2-360|≤0.2*Hmax；
-|L1-L2|≤0.2*Lmax；以及
-|S1-S2|≤0.2*Smax；
其中Hmax是最大色调值，其中H基于HSL表示而被定义，其中H在从0至360的范围内，其中Lmax是最大明度值，并且Smax是最大饱和度值。
4.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(1)，其中所述一个或多个光学滤波器(305)被选择以转换小于所述第二光源光(211)的5％，并且其中所述一个或多个光学滤波器被选择以吸收小于所述第二光源光(211)的20％。
5.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(1)，其中所述一个或多个第一光源(110)被配置为提供具有第一峰值波长λ1的所述第一光源光(111)，其中所述一个或多个第二光源(210)被配置为提供具有第二峰值波长λ2的所述第二光源光(211)，其中λ1≠λ2。
6.根据权利要求5所述的照明设备(1)，其中λ2>λ1。
7.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(1)，其中所述一个或多个光学滤波器(305)被选择为在所述第一光源光(111)的一个或多个发射波长处具有比在所述第二光源光(211)的一个或多个发射波长处大的吸收。
8.根据前述权利要求6至7中任一项所述的照明设备(1)，其中所述一个或多个光学滤波器(305)被选择为在所述第一峰值波长λ1处具有比在所述第二峰值波长λ2处大的吸收。
9.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(1)，其中所述一个或多个第一光源(110)包括一个或多个固态光源，其中所述一个或多个第二光源(210)包括一个或多个固态光源，并且其中所述一个或多个光学滤波器(305)包括一个或多个涂层。
10.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(1)，其中所述一个或多个第一光源(110)包括一个或多个磷光体转换的固态光源，所述一个或多个磷光体转换的固态光源包括磷光体(30)，其中所述一个或多个第二光源(210)包括一个或多个单色固态光源，并且其中所述一个或多个磷光体转换的固态光源的所述磷光体确定所述一个或多个第一光源(110)的所述光源关闭状态颜色外观。
11.根据权利要求10所述的照明设备(1)，其中所述一个或多个光学滤波器(305)包括所述磷光体(30)。
12.根据前述权利要求10至11中任一项所述的照明设备(1)，其中所述一个或多个第一光源(110)被配置为提供蓝色第一光源光(111a)和绿色磷光体光(31)，其中所述一个或多个第二光源(210)被配置为提供红色第二光源光(211)，其中所述一个或多个光学滤波器(305)包括所述磷光体(30)。
13.根据前述权利要求11至13中任一项所述的照明设备(1)，其中所述一个或多个第一光源(110)被配置为提供蓝色第一光源光(111a)和黄色磷光体光(31)，其中所述一个或多个第二光源(210)被配置为提供红色第二光源光(211)，其中所述一个或多个光学滤波器(305)包括所述磷光体(30)。
14.根据前述权利要求13至14中任一项所述的照明设备(1)，其中所述磷光体(30)包括A3B5O12:Ce3+，其中A选自由Sc、Y、Tb、Gd和Lu组成的组，其中B选自由Al和Ga组成的组。
15.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(1)，其中所述照明设备(1)被配置为在以下项中的一项或多项中提供白色照明设备光：(a)一个或多个第一光源(110)的接通状态和(b)一个或多个第二光源(210)的接通状态。
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