[发明专利]低对照眩光的荧光粉LED光源及具该光源的摄像装置

说明书

一种低对照眩光的荧光粉LED光源包括：一套筒具有一环绕壁，前述套筒形成有两个分别位于上述环绕壁两相对端的一前端开孔和一后端开孔，以及该环绕壁具有一个沿前述前端开孔和前述后端开孔联机的轴向呈线性的内侧；一组发光轴垂直于该环绕壁内侧的多频率指向性光源和一组发光轴垂直于该环绕壁内侧的高频率指向性光源，其中，高频率指向性光源包括复数个高频率LED，且以径向放射状对称的方式设置；及一个供驱动多频率指向性光源和/或高频率指向性光源的供电控制回路。藉由高频率指向性光源发出中心光束时，该中心光束不及于多频率指向性光源中的荧光粉LED，避免荧光粉LED中的荧光粉受中心光束激发而释放荧光干扰。

技术领域

一种低对照眩光的荧光粉LED光源，尤其是具低对照眩光的荧光粉LED光源的摄像装置。

背景技术

较早期的发光二极管(LED)多为单色LED，必须找出适当的材料，藉由晶格中价电子在能阶轨道间的跃迁而发光，如果没有适当的能阶差，就没有办法找到理想的光源。也因此，当时的白光LED必须分别找出三原色的LED晶粒，同时将红光、蓝光及绿光三种芯片，封装于单一LED元件中，因此这种三原色型白光LED亦称多芯片型白光LED。

随着荧光粉搭配LED晶粒而共组的荧光粉LED问世，发光二极管的应用越来越广泛，由日亚化率先提出的荧光粉LED结构，是在一个发光二极管晶粒上设置一层荧光粉，藉由例如蓝色LED晶粒射出的单色光束，激发荧光粉而产生例如黄色荧光，使得LED所发单色光束与荧光混合形成一混色光束。并且由于人眼的彩色视觉机制，是分别由红、绿和蓝色视锥细胞(cone cell)接受光刺激而组成所谓白光，而黄色荧光恰好可以刺激红色和绿色视锥细胞活化，配合原有的蓝色光刺激蓝色视锥细胞，因此可以达成人类视觉上的白光。

这种藉由蓝光LED搭配黄光钇铝石榴石荧光粉(Yttrium Aluminum Garnet,YAG)，或蓝光LED搭配红、绿两色荧光粉以产生白光，都成为目前产业中经常被使用的光源。其中，又以蓝光LED搭配黄光荧光粉的制作成本较低且电路设计较为简单，使用普及率最高，但其演色性较差，因此在荧光粉LED领域中，也有研究人员认为，以紫外光LED搭配红、绿、蓝三色荧光粉，才是未来白光LED的发展趋势。因白光LED相较白炽灯泡具有转换效率高，反应时间短，使用寿命长等优点，让这类荧光粉LED已经成为一般人造光源中的常客。

另方面，单色光源在许多特殊领域仍然有其必要性：特别是用于例如刑事鉴定，伪钞辨识，金属老化检测，基因转植检测，眼底镜检测等领域的照明装置，在前述检测类别当中，主要是利用单色光作为激发光或照明光，照射在例如荧光蛋白上而检测出血迹或精液等体液，或激发在钞票中的荧光防伪线，金属材料老化纹路中未被抹除的荧光涂料，以及检测是否存在有荧光蛋白而判别基因转殖成功与否等。

然而，前述照明装置大多仍有白光照射的需求，例如刑事鉴定，必须依赖白光影像记录进行交叉比对，才能说服法官或陪审团，确认迹证和环境的关系；此外，部分检测的激发光属于紫外光，并不能直接以肉眼观察，而必须依赖额外的白光照射，让操作人员可以正确观察和操作。因此，发明人也多次在自己所拥有的申请案中，提出特殊设计的光源，在光源中同时设置多种不同发光条件的发光元件，例如单独紫外光晶粒和白光LED所组成的复合光源，或者是单独蓝光LED和白光LED，甚至是单色的红外光LED和荧光粉LED共同组合。

无论是刑事鉴定、金属或材料检测、或生物科技研究，观测影像的色彩分布、影像清晰度都不容些许偏差而显得格外重要，尤其一旦所观察记录的是微弱的荧光，就更需要在光源的设计过程中，倾向采用低角度的环绕光源等设置方式，运用暗场光学而减少光束直射于待观测物，藉此降低直接反射光返回而干扰观测记录的情况，尽量产生均匀的漫反射，避免待观测物的影像被干扰。