固态照明装置和照明方法包括使用不同颜色输出的多个固态发射器（任选包括至少一个白色或近似白色的发射器）。控制固态发射器的操作通过至少一个电路元件控制以基于目标面的反射比光谱分布来加强和/或削弱对目标面的至少一种颜色的感知。至少一个发射器可以具有关联的无源滤波器或有源滤波器，可滤波发射器和/或有源滤波器可以被操作为削弱对目标面的至少一种颜色的感知。可以由使用者选择或自动地控制加强或削弱对目标面的颜色的感知的激发或改变。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及固态光发射器、结合有固态光发射器的系统和装置，以及利用固态光发射器的照明方法。
技术介绍
通常利用显色指数(CRI Ra)测量颜色再生。CRI Ra是照明系统的色彩还原(colorrendition)如何与照射八种參考颜色时的參考辐射体的色彩还原相比较的相对测量的改进平均数，即，其是物体由特定灯点亮时的表面颜色变化的相对测量。如果通过照明系统照射的一组测试顔色的顔色坐标与通过參考辐射体照射的相同测试颜色的坐标相同，则CRIRa等于100。日光具有较高的CRI (约100的Ra)，白炽灯泡同样相对接近(Ra大于95)，并且荧光照明较不精确(通常是70-80的Ra)。 如已经研究的，可以利用固态光源提供彩色或白色的LED光(例如，被感知为白色或接近白色)作为白色白炽灯的潜在替换。特别期望固态光源相对于其它(例如，白炽、卤素、荧光等)光源具有潜在的高效能和长寿命。固态照明装置例如可以包括至少ー个有机或无机发光二极管(“LED”)或激光。白色LED灯的代表实例包括涂覆有磷光粉(一般地YAGrCe或BOSEM^S InGaN和/或GaN制成的蓝色LED芯片封装。观看者将蓝色和黄色光的发射混合体感知为白光。作为用蓝色LED激发黄色磷光粉的替代物，用于产生白色发光的另ー种方法包括在单个封装中组合使用红色、緑色、以及蓝色(“RGB”)发光二极管。红色、緑色、以及蓝色发射器的组合光谱输出可以被观看者感知为白光。用于从LED产生白光的方法的另ー实例包括使用与红色、绿色、以及蓝色磷光粉相结合的紫外线(UV) LED，使得组合发光可以被观看者感知为白光。在美国专利第7，213，940号中进ー步公开了用于从固态发射器和磷光粉产生白光的各种方法，其全部内容结合于此作为參考。可见光的特征在于识别可见光谱中的每个波长上的能量。由此产生的光谱能量分布(或“sro”)包括关于光的基本物理数据，并且可以提供用于颜色的定量分析的开始点。SF1D可以通过分光光度计(spectrophotometer)测量，并可以被表示为SPD曲线图或图表。根据SPD，可以得到顔色的亮度和色度以描述CIE系统中的顔色。来自照射面的光的SF1D是通过表面接收的光的SF1D和表面的特性反射比光谱分布(reflectance spectraldistribution)的产品。为了说明这些点，图IA至图IB分别提供了用于理论白色光源和豪华荧光灯的SPD图表(左框图)、附加(在中心框图中)用于人皮肤的理论样本的反射比光谱分布(中心框图)、以及因而产生的反射SPD图表(右框图)。如图IA所示，当理论的白色光源SPD (左框图)在400nm和700nm之间的全部波长表现出相同的(S卩，平的)相对能量吋，反射SPD (右框图)的形状与理论皮肤样本的反射比光谱分布(中心框图)的形状相同。如图IB所示，荧光灯在400nm和700nm的所有波长间表现出非线性SB)(左框图)。当这种非线性sro应用于具有特性反射比光谱分布的人皮肤的理论样本(中心框图)吋，由此产生的反射sro相对于反射比光谱分布而改变。相对于图IA的理论白光实例，图IB示出的反射SPD (右框图)以减小的红色反射比和(更小程度)减小的蓝色反射比的形式表现出改变。图2分别提供了用于黄油、番茄、以及莴苣的可见波长反射比光谱分布。中午阳光的SPD图表表示太阳是异常平衡的光源，其中，可见光的全部波长几乎等量存在。这种均匀的波长分布提供了突出的显色能力。相对于许多人造光源，阳光在可见光谱的蓝色和緑色部分中表现出大量的能量，使得它成为具有高顔色温度(大约5500K)的冷光源。类似于太阳产生光的方式，通过加热固态物体(即，灯丝)直到它照射光来产生白炽光。由于用于测量显色的黑体辐射体同样以这种方式产生光，所以白炽灯在CRI等级中得分非常高。尽管白炽和卤素灯没有产生如阳光一样多的可见光谱的短波长末端上的辐射能量，但这种灯通常表现出平滑和相对均匀的SPD。 与阳光对比，同样与标准的白炽灯和卤素灯对比，诸如LED的各个固态发射器通常发射相对窄范围的波长。例如，每ー种“纯色”红色、緑色、以及蓝色ニ极管通常具有从约15nm至约30nm的半峰全宽(FWHM)的波长范围。为了增加一般照明应用的功效，以及更好地仿效白炽发射器和卤素发射器的光谱能量分布特性，已经进行了大量的努力以加宽包括固态发射器的装置的光谱输出(例如通过混合来自具有不同色度的多个LED的光和/或利用一个或多个磷光粉)。例如，如通过美国专利第7，095，056号(Vitta)公开的，可以以红色和/或青色LED补充来自LED/磷光粉组合的另外是冷白色或缺乏红色成分(例如，与白炽发射器相比较)的发光，以获得所期望的顔色温度，并提供通常更暖的光。特定的最終用途得益于加强或削弱目标面的感知顔色。例如，如果加强叶子的绿色着色，和/或如果削弱这种叶子上的任何所不希望的黄色或褐色斑点，则诸如莴苣的农产品通常更吸引人。类似地，如果番茄的红色外皮颜色鲜明，并且如果削弱外皮的黄色或绿色部分，则诸如番茄的农产品可以在视觉上更吸引人。如果珠宝的金属或宝石部分展现鲜明的顔色，则珠宝可以在视觉上更吸引人。如果艺术品的彩色部分显现得更加鲜明，则艺术品作品可以在视觉上更加吸引人。尽管已知利用覆盖宽泛光谱(例如，白炽的)光源的彩色凝胶或滤色片改变特定环境(例如，剧院作品)中的光的颜色以提供显著的彩色光，但如果观看者感知顔色中除了基本白色的光，则不希望在其它环境(例如，零售商店)中利用这种方法。因此，期望提供能够加强和/或削弱目标面的顔色感知而不必使观看者感知到这种加强和/或削弱的固态光源。还期望利用被感知为颜色中的中间色或基本白色的固态光源来加强和/或削弱对目标面顔色的感知。在某些情况下，同样期望能够选择(或自动的)激活和/或改变对目标面的感知顔色的加强和/或削弱。在某些情况下，可期望提供ー种能够实现微妙顔色变化效用的光源。
技术实现思路
本专利技术涉及结合使用多个不同颜色输出的多个固态发射器(任意包括至少ー个结合彩色发射器的白色或近似白色的发射器)的固态照明装置和照明方法，其中，固态发射器的操作被控制为基于目标面的反射比光谱分布来加强和/或削弱对目标面的至少ー种颜色的感知。一方面，本专利技术涉及一种适于加强和/或削弱对具有特性反射比光谱分布的目标面的至少ー种顔色的感知的照明装置，该照明装置包括多个固态发射器，包括在第一波长上具有峰值输出发射的第一固态发射器，并且包括在不同于第一波长的第二波长上具有峰值输出发射的第二固态发射器；至少ー个电路元件，适于控制多个固态发射器的操作以输出被选择为基于反射比光谱分布来加强和/或/削弱对目标面的至少ー种顔色的感知的聚集光谱能量分布。另ー方面，本专利技术涉及ー种方法，包括(a)识别与要被加强或削弱的目标面相关联的颜色，目标面具有特性反射比光谱分布；(b)选择包括多个固态发射器的照明装置，或选择包括多个固态发射器的照明装置的操作模式，以输出适于基于反射比光谱分布来加强或削弱识别的顔色的聚集光谱能量分布，其中，多个固态发射器包括在第一波长上具有峰值输出发射的第一固态发射器，以及在不同于第一波长的第二波长上具有峰值输出发射的第二固态发射器；以及(C)利用由多个固态发射器输出的聚本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯·M·斯沃博达，安东尼·保罗·范德文，杰拉尔德·H·内格利，
申请(专利权)人：克利公司，
类型：发明
国别省市：
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