[发明专利]具有高显色性和生物效应的白光的可切换系统

说明书

本公开提供了用于产生可调白光的系统。该系统包括多个LED串，该多个LED串产生的光的色点位于红色范围、蓝色范围、短蓝泵浦青色范围和长蓝泵浦青色范围内，每个LED串均由可单独控制的驱动电流驱动，以调节产生的光输出。通过组合由红色通道、蓝色通道、短蓝泵浦青色通道和长蓝泵浦青色通道产生的光来生成白光的方法。在具有不同的EML的基本上相同的1931CIE色度图颜色坐标处生成白光点的方法。

发明人：

Raghuram L.V.PetSuri,Paul Kenneth Pickard

申请人：

生态感应照明股份有限公司(EcoSense Lighting Inc.)

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年7月30日提交的美国临时专利申请号为62/712,191的美国临时专利申请，其与2018年3月2日提交的国际申请号为PCT/US2018/020792的国际申请相关；2018年1月11日提交的美国临时专利申请号为62/616,401的美国临时专利申请；2018年1月11日提交的美国临时专利申请号为62/616,404的美国临时专利申请；2018年1月11日提交的美国临时专利申请号为62/616,414的美国临时专利申请；2018年1月11日提交的美国临时专利申请号为62/616,423的美国临时专利申请；和2018年2月23日提交的美国临时专利申请号为62/634,798的美国临时专利申请的权益，通过引用将其全部内容并入本文，如同在此进行完整阐述。

技术领域

本公开属于固态照明领域。特别地，本公开涉及用于提供具有高显色性能的可调白光的装置和方法。

背景技术

在本领域中已知各种各样的发光装置，包括例如白炽灯泡、荧光灯以及例如发光二极管(“LED”)之类的半导体发光装置。

存在有多种资源可用来描述从发光装置发出的光，一种常用的资源是1931CIE(国际照明委员会)色度图。1931CIE色度图根据两个CIE参数x和y绘制了人类的颜色感知。光谱颜色分布在轮廓空间的边缘周围，其中包括人眼感知到的所有色相。边界线表示光谱色的最大饱和度，内部表示包括白光的较不饱和颜色。该图还描绘了具有相关色温的普朗克轨迹，也称为黑体轨迹(BBL)，其表示色度坐标(即色点)，该色度坐标对应于在不同温度下来自黑体的辐射。因此，可以根据它们的相关色温(CCT)来描述在BBL上或附近产生光的发光体。这些发光体为人类观察者带来令人愉悦的“白光”，一般照明通常使用1,800K到10,000K之间的CCT值。

显色指数(CRI)被描述为由光源产生的光的颜色的活力的指示。实际上，CRI是相对于参考光源(通常是黑体辐射器或日光光谱)与特定光源照明时对象表面颜色变化的相对度量。特定光源的CRI值越高，则光源渲染用于照明的各种对象的颜色就越好。

显色性能可以通过本领域已知的标准度量来表征。可以基于99个色彩评估样本(“CES”)的光源色彩再现来计算保真度指数(Rf)和色域指数(Rg)。99CES提供统一的色彩空间覆盖，旨在使光谱灵敏度保持中立，并提供与各种真实物体相对应的颜色样本。Rf值的范围从0到100，与参考光源相比，表示光源渲染颜色的保真度。实际上，Rf是相对于参考光源(通常是黑体辐射器或日光光谱)与特定光源照明时对象表面颜色变化的相对度量。特定光源的Rf值越高，则光源呈现用于照明的各种对象的颜色就越好。色域指数Rg评估与参考光源相比，光源对99CES饱和或不饱和的程度。

相对于传统的白炽灯或荧光灯，LED可能具有很高的功率效率。大多数LED是基本上单色的光源，看起来发射具有单色的光。因此，大多数LED发出的光的光谱功率分布紧密地围绕“峰值”波长居中，其是LED的光谱功率分布或“发射光谱”达到最大(如由光电探测器检测到的波长)的单个波长。LED通常具有约10nm至30nm的全宽半最大波长范围，相对于人眼可见光的宽范围(约380nm至800nm)而言相对较窄。