[发明专利]固态光源的普朗克和非普朗克调光

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年5月4日提交的题为“PLANCKIAN AND NON-PLANCKIAN DIMMING OF MULTIPLE SOLID STATE LIGHT SOURCES”的美国临时专利申请No. 61/642,881的优先权，该申请的整个内容被通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及照明，并且更具体地，涉及对固态光源调光。

背景技术

当被调光时，诸如卤素灯或白炽灯的常规光源表现得像近乎于精确的黑体辐射器，并遵循1931 CIE色度图上的普朗克曲线。例如，常规的卤素灯在其最大输出下可输出具有2600K色温的光。当该卤素灯被调光时，流过其钨丝的电流被减少，造成更低、更暖的色温(例如，2000K)。由于这样的调温造成在灯的输出中包括的更多的红光，因此这样的调光典型地被已知为红色调光。

随着固态光源变得被更广泛地使用，照明设计者和照明消费者想要固态光源表现为类似于常规光源。然而不同于卤素灯，当固态光源被调光时，它典型地保持其色温。已经通过使用颜色混合技术，在一定程度上克服了这个问题。例如，生成白光的固态光源和生成橙光/红光(例如590nm或者实质地为590nm)的固态光源这两者都可能被放置在照明设备内。在最大输出下，只有生成白光的固态光源导通。当输出被调光时，生成橙光/红光的固态光源被接通，并且其强度被增加，同时生成白光的固态光源的强度相对应地减小。这模仿红色调光的效果，并且被调光的光输出的色温精确地或近乎于精确地遵循普朗克曲线。

发明内容

在模仿传统光源的黑体辐射器行为的努力中，用于对固态光源调光的常规技术尝试生成具有精确地(或近乎于精确地)遵循1931 CIE色度图的普朗克曲线的变化色温的光。这样的技术要求多种附加的固态光源，以及向固态光源提供持续反馈以及提供固态光源的调整的电气设备和其它组件。这极大地增加设计包括固态光源、但是能够模仿传统光源的调光的照明的成本和复杂性这两者。进一步地，诸如上面描述的两种颜色混合的方案具有低的利用率，这归因于当不发生调光时第二种的非白色固态光源被断开，以及非常严格的筛选（binning）要求（因为必须精密地匹配相应的固态光源的色点）。这样的限制进一步增加设计和生产具有类似于常规光源地进行调光的固态光源的照明设备的复杂性和成本。

在此描述的实施例通过使固态光源的调光在普朗克曲线之外从而克服了这样的缺陷。如在此所示出那样，这样的非普朗克调光技术进行在不实际遵循或实质上遵循普朗克曲线的情况下模仿沿着普朗克曲线调光的黑体辐射器的合理作业。当尝试模仿常规卤素光源的红色调光效果时这特别真实。与现有技术相比，基于三种或更多颜色的方案的实施例具有高功效，高的颜色再现指数(90+)和良好的源利用率。实施例还提供在宽的环境温度范围(例如(但不限制于)实质地10℃到实质地80℃)内的精确的颜色控制(在1～2阶麦克亚当（MacAdam）椭圆内)，并且就颜色筛选来说更宽容，造成显著的成本节约。

在实施例中，提供了一种照明设备。所述照明设备包括：多个固态光源，包括具有第一色点的第一固态光源，具有第二色点的第二固态光源，和具有第三色点的第三固态光源；控制电路，所述控制电路连接到所述多个固态光源，并被配置成控制通过所述多个固态光源中的每个固态光源的电流的量，以产生用于照明设备的光输出；和连接到所述控制电路的存储器系统，其中针对相关的色温的范围，所述存储器系统包括：第一组数据，包括在1931 CIE色度图上的第一多个对的x轴坐标和对应的y轴坐标，其中所述第一多个对的坐标中的每对坐标包括对应的光通量，其中每个对应的光通量涉及所述范围的第一部分上的特定相关色温；和第二组数据，包括在1931 CIE色度图上的第二多个对的x轴坐标和对应的y轴坐标，其中所述第二多个对的坐标中的每对坐标包括对应的光通量，其中每个对应的光通量涉及所述范围的第二部分上的特定相关色温；其中针对所述范围的第一部分的所述第一多个对的坐标是通过针对所述范围的第一部分内的第一组相关色温，从黑体曲线取得各对x坐标和对应的y坐标来确定的，并且其中针对所述范围的第二部分内的第二组相关色温的所述第二多个对的坐标是通过从连接第一端点和第二端点的线取得各对x坐标和对应的y坐标来确定的，其中第一端点在黑体曲线上，并且第二端点是第一色点、第二色点和第三色点之一。