[发明专利]具有可调颜色的灯

说明书

技术领域

本发明涉及灯的结构和制造，且更具体地涉及能够产生多种颜色和 白光的光谱功率分布的灯，其近似于具有两个独立地可寻址的发光元件 的黑体或日光光源。

背景技术

已知能够产生多个颜色的光的灯能满足许多应用，包括用于一般目 的照明的灯，其允许以允许用户调整光的相关色温的方式生成“白”光。 进一步已知具有可调色温的光用于特殊的照明应用，如照相机闪光灯和 运动图片照明系统。在该应用空间内，最合乎期望的是生产提供如下输 出的灯，该输出具有与典型黑体辐射源、典型日光照明或标准的日光源 的色度坐标和光谱功率分布相匹配的色度坐标和光谱功率分布。在白天 存在的自然光的色度坐标一般落到接近CIE色度空间内的被称作普朗克 轨迹或黑体曲线的曲线。本领域中已经指定了计算4000K和25000K之 间的色温的日光光谱的方法(Commission Internationale de l’Eclairage publication No.15，Colorimetry(Official Recommendations of the International Commission on Illumination)，Vienna，Austria，2004)。期望 达到并落到该曲线附近的标准照明条件包括命名为D50、D65和D93的 标准照明条件，它们对应于5000K、6500K和9300K的日光色温，以及 具有更低的相关色温的所谓的更暖的光，其在外观上与钨丝灯产生的光 更相似。除了具有能够产生具有与这些标准照明条件相同的色度坐标的 光的灯之外，具有产生如下光的灯是合乎期望的：该光具有与这些标准 光源的标准光谱功率分布相匹配的光谱功率分布。灯产生的光的光谱功 率分布和这些标准照明条件的光谱功率分布的匹配程度的一个度量是 被称为CIE显色指数或CRI的度量(Commission Internationale de l’Eclairage publication No.13.3，Method of Measuring and Specifying Color-Rendering of Light Sources，Vienna，Austria，1995)。

CRI提供了用于指定由给定灯照明的一组标准反射物体的颜色外观 与由具有到指定的标准源的光谱功率分布的光照明的那些相同物体的 外观相匹配的程度的标准方法。一般地，具有80或更好的CRI的灯提 供到目标光谱功率分布的良好匹配且被认为是高质量的。

能够进行颜色控制的现有技术中已知的灯由至少三个不同的独立 控制的光源构成。Noh在EP专利1 078 556中讨论了使用三个不同的荧 光管、整流器、三个镇流器和用于控制镇流器的控制器而造成的灯。在 该系统内，控制三个灯的照明水平以影响通用照明装置的色温的变化。 然而，该实施例需要必须都执行到指定水平且生成指定的光谱功率分布 且被独立地控制的三个不同的光源。该控制机制可能是复杂的且在每个 灯老化时易于出错。

该公开还讨论了以下事实：控制器应被配置成使得其具有两个垂直 的控制轴以便一个轴理论上表示灯的亮度水平且第二个轴表示灯的色 温。然而，作者未能解决如下问题：通过具有三个独立的光源，将生成 的光的色度坐标有可能落到CIE色度空间中的二维三角形内，三角形的 每个角由每个光源的色度坐标表示。这样，仅当三个光源的CIE色度坐 标被布置为延伸普朗克轨迹且三个光源的每个产生的相对亮度使得混 合物导致具有落在普朗克轨迹上的色度坐标的光时，该系统将产生具有 落在普朗克轨迹上的色度坐标的光。为此，如果这些灯中的任何一个以 与其他灯不同的速率老化(即其光谱功率分布改变，或其亮度输出以与 其他灯不同的速率减小)，则灯的光输出不仅不可能具有期望的色温， 且光输出的色度坐标不可能落到普朗克轨迹附近，并且因此灯的输出的 色度坐标的照度和位置不可能落到普朗克轨迹上。另外，为了在操控两 个控制时控制来自三个源的照明以产生具有落到普朗克轨迹附近的色 度坐标的光，必需采用能够确定三个源的正确混合的微处理器或相似装 置以产生正确颜色的光输出。对于微处理器的需要可对整个系统设计添 加显著的成本和复杂性。