一種白平衡半導體照明裝置的製作方法
2023-05-31 05:09:16
專利名稱：一種白平衡半導體照明裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及照明光源，尤其涉及ー種白平衡半導體照明裝置。
背景技術：
半導體發光元件,例如發光二極體(Light Emitting Diode, LED)是ー種磷化鎵(GAP)、氮化鎵(GAN)等半導體材料製成的、能直接將電能轉化為光能的發光器件。當其內部有一定電流通過時，它就會發光。由於LED發光效率高、壽命長、反應靈敏、不含有毒物質等特點，使得其的應用越來越廣泛，被廣泛應用在液晶投影、手機背光源、顯示屏幕、舞檯燈光照明等。作為顯示和照明領域的LED光源，現有的低成本LED光源通常採用螢光轉換，即，利用預定波長的發射光來激發螢光粉，產生白光。例如日本日亞(Nichia)公司的白光專利，就是利用藍光LED晶片來激發黃色YAG螢光粉來產生白光。然而，隨著LEDエ藝控制的不一致性或者LED晶片的長時間點亮，常常會發生色溫偏離的現象。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供ー種結構簡單、可靠的白平衡半導體照明裝置。本實用新型的發明目的是通過以下技術方案來實現的ー種白平衡半導體照明裝置，包括第一白光光源，亮度可調的第二白光光源，勻光裝置，探測裝置以及控制裝置。其中，第二白光光源輔助所述第一白光光源。勻光裝置設置於所述第一白光光源、第二白光光源的出射光路上。探測裝置設置在所述勻光裝置的出射光路上，用於採集照射在其內的光信號。控制裝置與所述探測裝置連接，根據探測裝置的輸出控制所述第二白光光源的亮度輸出。本實用新型的半導體照明裝置，通過探測裝置採集的數據，藉由控制裝置控制輔助的白光光源的亮度輸出，調整輔助光源在混合過程中的亮度比例，使照明裝置整體色溫值平衡在ー個固定的小範圍內，結構簡單，可靠。
為了易於說明，本實用新型由下述的較佳實施例及附圖作以詳細描述。圖I為本實用新型白平衡半導體照明裝置的結構示意圖。圖2為圖I的平面結構示意圖。圖3為圖2從A方向看的ー實施方式的平面結構示意圖。圖4為圖2從A方向看的另ー實施方式的平面結構示意圖。
具體實施方式圖I所示為本實用新型白平衡半導體照明裝置的結構示意圖，同時參閱圖2和圖3，其包括第一白光光源10，第二白光光源20，勻光裝置30，探測裝置40以及控制裝置50。其中，第二白光光源20亮度可調,用於輔助第一白光光源10。而第一白光光源10的亮度通常是不可調節的。勻光裝置30設置於第一白光光源10、第二白光光源20的出射光路上。探測裝置40設置在勻光裝置30的出射光路上，用於採集照射在其內的光信號。控制裝置50與探測裝置40連接，根據探測裝置40的輸出控制輔助光源，即，第二白光光源20的亮度輸出。本實用新型實施方式中，第一白光光源10、第二白光光源20均為LED光源。為了提高光源的光通量，進而增加光亮度，每ー個LED光源均可以是多個LED晶片以陣列方式的排列。其中，第二白光光源20可以為藍光LED或紫外LED激發螢光粉而成，也可以為紅綠藍LED混合而成。當第一白光光源10、第二白光光源20的數量為多個時,第一白光光源10、第二白光光源20為非線性的排列在同一塊基板(圖中未示出)上。當然，本實用新型其它實施方式中，也可以是分立在不同基板上。參閱圖3,為ー個第二白光光源20輔助多個第一白光 光源10。即，多個第一白光光源10環繞第二白光光源20設置。基板為絕緣高導熱基板，其材質為AlN或者類鑽碳。絕緣高導熱基板的表面設置有與第一白光光源10、第二白光光源20電性連接的電路層。該電路層是以真空濺射的方式或者印刷線路的方式設置於絕緣高導熱基板的表面。絕緣高導熱基板的底部則設置有高導熱層。該高導熱層的材質可以為金屬，如鋁、銅等。又，該高導熱層可以與絕緣高導熱基板一體成型(如通過燒結的方式一體成型)。當然，該高導熱層也可以與絕緣高導熱基板，而通過粘膠等粘結的方式連接在一起。採用這種結構，第一白光光源10、第二白光光源20所產生的熱量能快速通過AlN或者類鑽碳材質的絕緣高導熱基板組成的散熱通道進行傳導，向外消散，因此，在基板表面光源處的溫度能迅速降低。如圖所示，本實用新型實施方式中，勻光裝置30包括複眼透鏡組301以及中繼鏡302。其中，複眼透鏡組301是多個相同或不同的微透鏡的陣列組合，用於對第一白光光源10與第二白光光源20進行均勻化及整形處理。中繼鏡302設置於複眼透鏡組301與探測裝置40之間。本實用新型實施方式中，探測裝置40為光電傳感器，位於勻光裝置30的勻光平面附近，將光信號轉化為電信號。探測裝置40探測第一白光光源10和第二白光光源20經過勻光裝置30勻光後的出射光的光信號。具體操作時，可通過亮度值或色度值的兩種手段與相對應的標準值對比進行調節。詳細說，當探測裝置40的輸出為亮度值時，控制裝置50把實際的亮度值與預設的標準亮度值進行對比，確定二者之間的差異，根據該差異通過控制第二白光光源20的驅動電流，調節各第二白光光源的光的輸出亮度。當探測裝置40的輸出為色度值時，控制裝置50把實際的色度值與預設的標準色度值進行對比，確定二者之間的差異，井根據該差異通過控制第二白光光源20的驅動電流，調節各第二白光光源的光的輸出亮度，使得光源輸出光線顏色為設定的標準色度值。當輔助光源，即，第二白光光源20，為藍光LED或紫外LED激發螢光粉而成時，通過調節其驅動電流的大小，増大/減小螢光粉的激發能量，從而增加/減小螢光的出射亮度，進而調整與第一白光光源10所出射白光在混合過程中的亮度比例，使色溫值平衡在ー個固定的小範圍內(如6500K±300K)。因此，通過調整輔助光源在混合過程中的亮度比例，可以使色溫值平衡在ー個固定的小範圍內。圖4所示為圖2從A方向看的另ー實施方式的平面結構示意圖。該照明裝置與圖3所示照明裝置的結構基本相同，區別在於圖4所示還包括亮度可調的第三白光光源20』，同樣用於輔助第一白光光源10。其中，第二白光光源20的色溫值小於第一白光光源10的色溫值；第三白光光源20』的色溫值大於第一白光光源10的色溫值。控制裝置50根據探測裝置40的輸出控制第二白光光源20的亮度輸出，或者控制第三白光光源20』的亮度輸出，或者控制第二白光光源20和第三白光光源20』的亮度輸出。本實施方式中，第三白光光源20』同樣可以為藍光LED或紫外LED激發突光粉而成，也可以為紅綠藍LED混合而成。同樣，通過調整輔助光在混合過程中的亮度比例，可以使色溫值平衡在ー個固定的小範圍內(如6500K±300K)。例如如果探測到的實際色溫值偏高，則可以通過增大第二白光光源20的驅動電流或者減小第三白光光源20』的驅動電流的方式(此處，可既增大第二白光光源20的驅動電流又減小第三白光光源20』的驅動電流，只要滿足光源整體色溫值保持在一定範圍內的平衡即可)，使第二白光光源20的亮度増大 或者第三白光光源20 』的亮度減小，從而使得光源整體色溫值保持在一定範圍內的平衡。同理，若探測到的實際色溫值偏低吋，則可以通過減小第二白光光源20的驅動電流或者増大第三白光光源20』的驅動電流的方式(此處，可既減小第二白光光源20的驅動電流又減小第三白光光源20』的驅動電流，只要滿足光源整體色溫值保持在一定範圍內的平衡即可)，使第二白光光源20的亮度減小或者第三白光光源20』的亮度増大，從而使光源整體色溫值平衡在ー個固定的小範圍內。因此，本實用新型的半導體照明裝置，通過探測裝置採集的數據，藉由控制裝置控制輔助的白光光源的亮度輸出，調整輔助光源在混合過程中的亮度比例，使照明裝置整體色溫值平衡在ー個固定的小範圍內，結構簡單，可靠。以上所述之具體實施方式
為實用新型的較佳實施方式，並非以此限定本實用新型的具體實施範圍，本實用新型的範圍包括並不限於本具體實施方式
，凡依照本實用新型之形狀、結構所作的等效變化均包含本實用新型的保護範圍內。
權利要求1.ー種白平衡半導體照明裝置，其特徵在於，包括 第一白光光源； 亮度可調的第二白光光源，輔助所述第一白光光源； 勻光裝置，設置於所述第一白光光源、第二白光光源的出射光路上； 探測裝置，設置在所述勻光裝置的出射光路上，用於採集照射在其內的光信號；及 控制裝置，與所述探測裝置連接，根據探測裝置的輸出控制所述第二白光光源的亮度輸出。
2.根據權利要求I所述的白平衡半導體照明裝置，其特徵在於，所述第一白光光源、第ニ白光光源均為LED光源。
3.根據權利要求2所述的白平衡半導體照明裝置，其特徵在幹，所述第二白光光源為藍光LED或紫外LED激發螢光粉而成。
4.根據權利要求2所述的白平衡半導體照明裝置，其特徵在於，所述第二白光光源為紅綠藍LED混合而成。
5.根據權利要求I所述的白平衡半導體照明裝置，其特徵在於，還包括亮度可調的第三白光光源，輔助所述第一白光光源。
6.根據權利要求5所述的白平衡半導體照明裝置，其特徵在於，第二白光光源的色溫值小於第一白光光源的色溫值；第三白光光源的色溫值大於第一白光光源的色溫值；所述控制裝置根據探測裝置的輸出控制所述第二白光光源的亮度輸出，或者控制第三白光光源的亮度輸出，或者控制第二白光光源和第三白光光源的亮度輸出。
7.根據權利要求I所述的白平衡半導體照明裝置，其特徵在於，所述勻光裝置包括 複眼透鏡組，用於對所述第一白光光源與第二白光光源進行均勻化及整形處理；以及 中繼鏡，設置於所述複眼透鏡組與探測裝置之間。
8.根據權利要求7所述的白平衡半導體照明裝置，其特徵在於，所述複眼透鏡組是多個相同或不同的微透鏡的陣列組合，所述探測裝置位於所述勻光裝置的勻光平面附近。
9.根據權利要求I所述的白平衡半導體照明裝置，其特徵在於，所述探測裝置為光電傳感器。
10.根據權利要求I所述的白平衡半導體照明裝置，其特徵在於，所述探測裝置的輸出為亮度值；所述控制裝置把實際的亮度值與預設的標準亮度值進行對比，確定二者之間的差異，根據該差異通過控制第二白光光源的驅動電流，調節第二白光光源的輸出亮度。
11.根據權利要求I所述的白平衡半導體照明裝置，所述探測裝置的輸出為色度值，所述控制裝置把實際的色度值與預設的標準色度值進行對比，確定二者之間的差異，根據該差異通過控制第二白光光源的驅動電流，調節第二白光光源的輸出亮度。
專利摘要一種白平衡半導體照明裝置，包括第一白光光源，亮度可調的第二白光光源，勻光裝置，探測裝置以及控制裝置。其中，第二白光光源輔助所述第一白光光源。勻光裝置設置於所述第一白光光源、第二白光光源的出射光路上。探測裝置設置在所述勻光裝置的出射光路上，用於採集照射在其內的光信號。控制裝置與所述探測裝置連接，根據探測裝置的輸出控制所述第二白光光源的亮度輸出。本實用新型的半導體照明裝置，通過探測裝置採集的數據，藉由控制裝置控制輔助的白光光源的亮度輸出，調整輔助光源在混合過程中的亮度比例，使照明裝置整體色溫值平衡在一個固定的小範圍內，結構簡單，可靠。
文檔編號H05B37/02GK202452156SQ20112051262
公開日2012年9月26日 申請日期2011年12月9日 優先權日2011年12月9日
發明者程曉輝, 黃鵬 申請人:紅蝶科技(深圳)有限公司