具漸變色溫的照明裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種具漸變色溫的照明裝置，其包括一照明模塊及一控制模塊。所述照明模塊用于產生具有多個不同色溫的照明光。所述控制模塊用于控制所述照明光的色溫變化，使得在所述色溫變化下，所述照明光對應變化的色偏差值小于0.006。此外，具有所述多個不同色溫的照明光的演色指數均大于90，以完整的模擬日光的變化。
【專利說明】具漸變色溫的照明裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種照明裝置，特別涉及一種具漸變色溫的照明裝置。
【背景技術】
[0002]目前市面上已有利用紅、綠、藍三色發光二極管(RGBLED)進行混色的燈具，但是這一類的燈具一般只適用情境照明及背景照明中，其主因是RGB LED的照明光的演性色小于70,不符合能源之星(Energy star)所規范的室內照明要求的演色性需大于80的標準。
[0003]另外，現有的可調光式燈具一般只能呈現出色溫為2800K、4000K以及6500Κ左右的三種照明光。而此類可調光式燈具一般利用RGB LED或是利用藍晶及紅晶LED再加黃熒光粉，來建構出可調色溫的LED燈具，但這樣的產品的各個色溫都未能全部符合EnergyStar所規范的演色性大于80的要求。而且，由于僅有三段色溫可供調制，所以在變換不同色溫的照明光時，使用者的視覺無法實時適應，因而常常造成不適感。
[0004]可調光式燈具在例如光療法的其它應用上，可以利用白光的亮度可隨時間而改變的晨光仿真器(dawn simulator),以作為舒緩憂郁癥、季節性憂郁癥以及調節生理時鐘相位來使用。然而，目前在光療法中所使用的光，常常為單色強光如藍光或亮度高的白光，或者是僅有少段的色溫變化，并無法完全模擬太陽從早晨到黃昏的色溫及照度變化。
【發明內容】
[0005]有鑒于此，本發明的目的在于提供一種具漸變色溫的照明裝置，其可發出具有多段色溫變化且不為人體所察覺的照明光，且每段色溫的演色指數均大于90。此外，本發明所述的照明裝置且可進一步調制適當的亮度并配合色溫變化來完整模擬日光。
[0006]為達上述目的，本發明提供一種具漸變色溫的照明裝置，其包括一照明模塊及一控制模塊。所述照明模塊用于產生具有多個不同色溫的照明光。所述控制模塊用于控制所述照明光的色溫變化，使得在所述色溫變化下，所述照明光對應變化的色偏差值小于
0.006。此外，具有所述多個不同色溫的照明光的演色指數均大于90。
[0007]在一優選實施例中，所述色溫變化選自1600K、1651K、1705K、1762K、1822K、1886K、1954K、2027K、2105K、2188K、2277K、2373K、2476K、2587K、2700K、2836K、3000K、3128K、3293Κ、3500Κ、3666Κ、3878Κ、4000Κ、4362Κ、4500Κ、5000Κ、5288Κ、5700Κ、6098Κ、6500Κ、7147Κ、7803Κ、8582Κ、9529Κ、10711Κ、12242Κ、14322Κ、17350Κ、及 20000Κ 所組成群組中的任意兩相鄰色溫的變化。
[0008]在此優選實施例中，所述控制模塊進一步用于控制所述照明光的亮度變化。具體而言，所述控制模塊控制所述照明光的色溫從1600Κ進行多次變化而至12000Κ，且對應于所述多個色溫的亮度變化為S型曲線變化。除此之外，所述控制模塊控制所述照明光的色溫從12000Κ進行多次變化而至1600Κ，且對應于所述多個色溫的亮度變化為反S型曲線變化。
[0009]在另一優選實施例中，所述控制模塊控制所述照明光的色溫從1600Κ進行多次線性變化而至12000K，且所述照明光的色溫從1600K進行多次線性變化而至12000K的時間為從 13:30 至 15:30。
[0010]在一優選實施例中，所述照明模塊包括一光源組合，所述光源組合包含:一第一發光二極管，其所發出的光的主要波長為448nm±20nm ;—第二發光二極管，其所發出的光的主要波長為505nm±20nm ;—第三發光二極管，其所發出的光的主要波長為562nm±20nm;及一第四發光二極管，其所發出的光的主要波長為619nm±20nm。進一步來說，所述照明模塊進一步包括一驅動模塊，其電性連接于所述光源組合及所述控制模塊，所述驅動模塊用于驅動多個發光二極管發光，并根據所述控制模塊來控制所述多個發光二極管發光的能量配比，以使其發出具有所述多個色溫及亮度的照明光。
[0011]依據本發明所述的具漸變色溫的照明裝置，其以上述光源組合漸變的發出多種色溫的照明光，且每種色溫的照明光的演色指數均大于90。此外，且每段照明光的變化前后的色偏差值均小于0.006，因此并不為人體所察覺。此外，本發明所述的具漸變色溫的照明裝置還可控制照明光的色溫從1600K多次變化至12000K，且對應所述多個色溫的亮度變化為S型曲線變化，以完整仿真晨光的變化。同樣地，本發明的具漸變色溫的照明裝置還可控制照明光的色溫從12000K多次變化至1600K，且對應所述多個色溫的亮度變化為反S型曲線變化，以完整仿真暮光的變化。此外，色溫從1600K多次線性變化至12000K的照明光還可作為舒緩午后昏睡之用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]為讓本發明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉優選實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。
[0013]圖1是本發明的一優選實施例的具漸變色溫的照明裝置的模塊示意圖。
[0014]圖2是本發明所述的照明模塊所發出的具有多個不同色溫的照明光的xy色度圖。
[0015]圖3是本發明所述的多個色溫的列表。
[0016]圖4是本發明所述的照明模塊發出的照明光模擬晨光的亮度變化圖。
[0017]圖5是本發明所述的照明模塊發出的照明光模擬暮光的亮度變化圖。
[0018]主要組件符號說明:
100 具漸變色溫的照明裝置120 照明模塊
124 光源組合126 驅動模塊
140 控制模塊200 黑體輻射軌跡
1241第一發光二極管1242 第二發光二極管
1243第三發光二極管1244 第四發光二極管
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖來詳細說明本發明提供的具漸變色溫的照明裝置的一優選實施例。
[0020]請參照圖1，本發明的一優選實施例的具漸變色溫的照明裝置的模塊示意圖。本實施例所述的具漸變色溫的照明裝置100包括有一照明模塊120及一控制模塊140。所述照明模塊120用于產生具有多個不同色溫的照明光。優選地，所述照明模塊120包括一光源組合124及一驅動模塊126。在本實施例中，所述光源組合124包含一第一發光二極管1241、一第二發光二極管1242、一第三發光二極管1243、及一第四發光二極管1244。然而，本發明并不限定照明模塊120為僅能以發光二極管(LED)實施的，其它如有機發光二極管(OLED)等具有發光特性的組件均可用于實施本發明。
[0021]進一步來說，所述第一發光二極管1241所發出的光的主要波長為448nm±20nm ；所述第二發光二極管1242所發出的光的主要波長為505nm±20nm ;所述第三發光二極管1243所發出的光的主要波長為562nm±20nm;并且所述第四發光二極管1244所發出的光的主要波長為619nm±20nm。此外,上述四個LED彼此很靠近地設置在同一電路板(圖中未不出)上，以達到優選的混光效果。值得注意的是，本發明并未限制上述四個LED的排列方式。
[0022]如圖1所示，所述驅動模塊126電性連接至所述光源組合124及所述控制模塊140。具體來說，所述驅動模塊126分別電性連接至所述第一發光二極管1241、第二發光二極管1242、第三發光二極管1243及第四發光二極管1244。所述驅動模塊126用于驅動上述多個發光二極管使其發光，并根據所述控制模塊140來控制所述多個發光二極管發光的能量配比，以發出具有所述多個色溫及亮度的照明光。具體來說，所述驅動模塊126可以為一微處理器(microprocessor),所述微處理器可同步送出四種脈波寬度調制(Pulse WidthModulation, PWM)信號并分別送至相應的發光二極管，以調控所述第一發光二極管1241、第二發光二極管1242、第三發光二極管1243及第四發光二極管1244發光的能量配比。當所述多個發光二極管接收到適當的PWM信號時，便可發出具有多種色溫的照明光，且這些照明光均可符合能源之星的演色指數大于80的規范。更甚者，通過適當的調配各個LED的能量配比，本實施例的光源組合124所發出的具有所述多個不同色溫的照明光的演色指數均大于90。據此，本實施例所述的漸變色溫的照明裝置100將會具有極佳的照明效果。
[0023]以下將針對控制模塊140的運作方式來做詳細介紹。請參照圖2及圖3，圖2為本發明所述的照明模塊120所發出的具有多個不同色溫的照明光的xy色度圖(chromaticitydiagram);圖3為本發明所述的多個色溫的列表。所述控制模塊140用于控制所述照明光的色溫變化，以使得在所述色溫變化下，所述照明光對應變化的色偏差(Duv)值小于0.006。請一并參照圖1及圖2，所述控制模塊140會控制驅動模塊126，而使得驅動模塊126發出適當的PWM信號，以驅動光源組合124 (即主要波長為448nm、505nm、562nm及619nm)并混合具有多個不同色溫的照明光，其中具有所述多個不同色溫的照明光在xy色度圖中均落在黑體輻射軌跡200中，其中每一色溫的代表的照明光在xy色度圖中以X表示。優選地，所述色溫從偏紅的1600K漸變至偏藍的20000K。
[0024]本實施例的控制模塊140可以控制所述照明光的色溫變化，以使得照明光在色溫變化前后的色偏差(Duv)值小于0.006，借此讓色溫變化不會為人體所察覺，而達到漸變的效果。如圖3所示，在本實施例中，列出了從1600K至20000K變化中，每次色溫變化不超過色偏差值0.006的最大變化幅度。簡言之，所述多個色溫變化選自1600KU651K、1705K、1762K、1822K、1886K、1954K、2027K、2105K、2188K、2277K、2373K、2476K、2587K、2700Κ、2836Κ、3000Κ、3128Κ、3293Κ、3500Κ、3666Κ、3878Κ、4000Κ、4362Κ、4500Κ、5000Κ、5288Κ、5700Κ、6098Κ、6500Κ、7147Κ、7803Κ、8582Κ、9529Κ、10711Κ、12242Κ、14322Κ、17350Κ、及20000Κ所組成群組中任意兩相鄰色溫的變化。然而，在其它實施例中，不同的光源具有不同的色溫變化數值，其可由每一照明光在xy色度圖的xy色度坐標(chromaticitycoordinate)轉換成uv坐標,再比較變化前后的uv坐標的距離是否小于0.006,即可得出所需的色溫變化表，其具體步驟在此不予以贅述。
[0025]請參照圖4及圖5，圖4為本發明所述的照明模塊120所發出的照明光模擬晨光的亮度變化圖；圖5為本發明所述的照明模塊120所發出的照明光模擬暮光的亮度變化圖。為了模擬日光從早晨至黃昏的變化，所述控制模塊140進一步用于控制所述照明光的亮度變化。
[0026]具體來說，當所述具漸變色溫的照明裝置100被用于作為晨光仿真器時，所述控制模塊140可以控制所述照明光的色溫從1600K進行多次變化而至12000K，且如圖4所示，對應于所述多個色溫的亮度變化呈現為S型曲線(sigmoidal curve)變化，且變化時間約為6小時。具體來說，晨光仿真器可將，例如春、秋分早上六點太陽升起，夏至為早上五點，冬至早上六點半，這些時間當起始點。第一時段Tl區間色溫與照度變化較緩和，色溫從2000K開始每隔6分鐘變一個色溫，共變化5種色溫，第二時段T2區間色溫與照度變化較劇烈，每隔4.5分鐘變一個色溫，共變化20種色溫，第三時段T3區間色溫變化稍緩，每隔12分鐘變一個色溫，共變化4種色溫，以后維持色溫12000 K。在設定色溫變化后，再通過控制模塊140來控制所述光源組合124，而發出各色溫的照明光的所需亮度。本實施例所述的晨光仿真器的色溫與亮度均動態改變，比起一般只做亮度變化的可調光式燈具而言，本實施例所述的晨光仿真器在應用于寢室中作為床頭燈時，會有更好的舒緩憂郁癥的功效。
[0027]類似地，所述具漸變色溫的照明裝置100可用于作為暮光仿真器，所述控制模塊140可以控制所述照明光的色溫從12000K多次變化至1600K，且對應所述多個色溫的亮度變化為反S型曲線(reverse-sigmoidal curve)變化,且變化時間約為6小時。所述照明光的色溫及亮度的變化與前述晨光仿真器相反，在此不予以贅述。
[0028]在本發明的其它實施例中，所述具漸變色溫的照明裝置100還可作為舒緩午后昏睡之用，所述控制模塊140控制所述照明光的色溫從1600K進行多次線性(linear)變化而至12000K，且所述照明光的色溫從1600K多次線性變化至12000K的時間，優選地為從午后13:30至15:30，其具有提振使用者的警覺度的效果。
[0029]綜上所述，本發明所述的具漸變色溫的照明裝置100是以上述光源組合124來漸變地發出多種色溫的照明光，且每種色溫的照明光的演色指數均大于90。此外，每段照明光變化前后的色偏差值均小于0.006，因此并不會為人體所察覺。此外，本發明所述的具漸變色溫的照明裝置100，還可控制照明光的色溫從1600K進行多次變化而至12000K，且對應于所述多個色溫的亮度變化為S型曲線變化，以完整仿真晨光的變化。同樣地，本發明所述的具漸變色溫的照明裝置還可控制照明光的色溫從12000K進行多次變化而至1600K，且對應于所述多個色溫的亮度變化為反S型曲線變化，以完整仿真暮光的變化。此外，色溫從1600K進行多次線性變化而至12000K的照明光還可作為舒緩午后昏睡之用。
[0030]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種具漸變色溫的照明裝置，其特征在于，包括:一照明模塊，用于產生具有多個不同色溫的照明光；及一控制模塊，用于控制所述照明光的色溫變化，使得在所述色溫變化下，所述照明光對應變化的色偏差值小于0.006。
2.根據權利要求1所述的具漸變色溫的照明裝置，其特征在于，具有所述多個不同色溫的照明光的演色指數均大于90。
3.根據權利要求1所述的具漸變色溫的照明裝置，其特征在于，所述色溫變化選自 1600K、1651K、1705K、1762K、1822K、1886K、1954K、2027K、2105K、2188K、2277K、2373K、2476Κ、2587Κ、2700Κ、2836Κ、3000Κ、3128Κ、3293Κ、3500Κ、3666Κ、3878Κ、4000Κ、4362Κ、4500Κ、5000Κ、5288Κ、5700Κ、6098Κ、6500Κ、7147Κ、7803Κ、8582Κ、9529Κ、10711Κ、12242Κ、14322Κ、17350Κ、及20000Κ所組成群組中的任意兩相鄰色溫的變化。
4.根據權利要求1所述的具漸變色溫的照明裝置，其特征在于，所述控制模塊進一步用于控制所述照明光的亮度變化。
5.根據權利要求4所述的具漸變色溫的照明裝置，其特征在于，所述控制模塊控制所述照明光的色溫從1600Κ進行多次變化而至12000Κ，且對應于所述多個色溫的亮度變化為S型曲線變化。
6.根據權利要求4所述的具漸變色溫的照明裝置，其特征在于，所述控制模塊控制所述照明光的色溫從12000Κ進行多次變化而至1600Κ，且對應于所述多個色溫的亮度變化為反S型曲線變化。
7.根據權利要求4所述的具漸變色溫的照明裝置，其特征在于，所述控制模塊控制所述照明光的色溫從1600Κ進行多次線性變化而至12000Κ。
8.根據權利要求4所述的具漸變色溫的照明裝置，其特征在于，所述照明光的色溫從1600Κ進行多次線性變化而至12000Κ的時間為從13:30至15:30。
9.根據權利要求1所述的具漸變色溫的照明裝置，其特征在于，所述照明模塊包括一光源組合，所述光源組合包含: 一第一發光二極管，其所發出的光的主要波長為448nm±20nm ； 一第二發光二極管，其所發出的光的主要波長為505nm±20nm ； 一第三發光二極管，其所發出的光的主要波長為562nm±20nm ;及 一第四發光二極管，其所發出的光的主要波長為619nm±20nm。
10.根據權利要求9所述的具漸變色溫的照明裝置，其特征在于，所述照明模塊進一步包括: 一驅動模塊，電性連接于所述光源組合及所述控制模塊，所述驅動模塊用于驅動多個發光二極管發光，并根據所述控制模塊來控制所述多個發光二極管發光的能量配比，以使所述多個發光二極管發出具有所述多個色溫及亮度的照明光。
【文檔編號】F21S2/00GK104048187SQ201310083241
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年3月15日 優先權日:2013年3月15日
【發明者】胡能忠, 吳錦銓, 馮彥誠 申請人:胡能忠