D65、d75標(biāo)準(zhǔn)光源及其色漂補(bǔ)償方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及標(biāo)準(zhǔn)光源，具體涉及一種D65、D75標(biāo)準(zhǔn)光源，以及該D65、D75標(biāo)準(zhǔn)光源發(fā)生色漂時(shí)的補(bǔ)償方法。
【背景技術(shù)】
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[0002]D65、D75標(biāo)準(zhǔn)光源，是各種工農(nóng)業(yè)品的顏色或白度檢驗(yàn)工作中廣泛使用的法定照明光源。為了保證檢驗(yàn)結(jié)果的一致性，對(duì)這種標(biāo)準(zhǔn)光源輸出的色度要求非常嚴(yán)格，色溫嚴(yán)格限定在極小的范圍內(nèi)，它的色譜要接近白色自然光，顯色系數(shù)要達(dá)到95以上，更為困難的是對(duì)這種標(biāo)準(zhǔn)光源的穩(wěn)定性要求很高，它的光譜不能受環(huán)境因素的影響或者隨使用時(shí)間而變化。所以市場(chǎng)上這種標(biāo)準(zhǔn)光源價(jià)格昂貴，目前各行各業(yè)的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室大都還是依賴進(jìn)口的傳統(tǒng)白光焚光燈管形式的D65，D75標(biāo)準(zhǔn)光源。
[0003]用LED來(lái)制造管式的D65，D75光源，要用多種不同顏色的LED發(fā)光元件混光產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)光源所要求的白光。由于各種不同顏色的LED發(fā)光元件隨溫度或時(shí)間的衰變情況不相同，因此就導(dǎo)致混光所產(chǎn)生的白光產(chǎn)生變化，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)光源的穩(wěn)定性要求，這種現(xiàn)象就稱為色度漂移，簡(jiǎn)稱色漂；色度漂移主要有兩個(gè)原因，即隨溫度的變化產(chǎn)生的色漂以及隨光源使用壽命，不同發(fā)光機(jī)制的變化所產(chǎn)生的色漂，前一種原因的色漂是可逆的，而且主要發(fā)生在LED光源剛啟動(dòng)點(diǎn)亮的開(kāi)始升溫階段，在正常室溫的穩(wěn)定使用條件下這種色漂的范圍較??；后一種原因的色漂由于結(jié)構(gòu)性光衰差異而導(dǎo)致的色漂，雖然緩慢，不易查覺(jué)，但卻是單向而且不可逆轉(zhuǎn)的。
[0004]已知輸出標(biāo)準(zhǔn)白光的LED發(fā)光元件的構(gòu)成形式有三類，第一類是使用幾個(gè)波長(zhǎng)不同的單色LED發(fā)光元件進(jìn)行混光產(chǎn)生所需求的標(biāo)準(zhǔn)白光，這種方法制成的標(biāo)準(zhǔn)白光，其光源光效比較低，顯色性低，要釆用較多品種光電性能不同的LED發(fā)光元件才有能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)白光的色溫并滿足顯色性要求，這就增加產(chǎn)品的復(fù)雜性，而且各種LED發(fā)光元件的光輸出的溫漂和光衰各不相同，要逐路元件進(jìn)行調(diào)整補(bǔ)償是不現(xiàn)實(shí)的；第二類是利用藍(lán)光LED發(fā)光元件對(duì)熒光粉的復(fù)蓋層并激發(fā)熒光，同時(shí)該部分熒光又和穿透粉層后的剩下藍(lán)光混合光產(chǎn)生連續(xù)光譜較寬的的高顯色性白光，但這類發(fā)光結(jié)構(gòu)的色度漂移存在一個(gè)難以補(bǔ)償?shù)谋举|(zhì)缺陷，由于LED發(fā)光元件發(fā)出的藍(lán)光既是熒光粉發(fā)光的激發(fā)源，而它本身還參與所激發(fā)出來(lái)的熒光混合構(gòu)成最終的標(biāo)準(zhǔn)白光，而熒光粉的光衰和溫度衰變遠(yuǎn)比籃光LED發(fā)光元件來(lái)得嚴(yán)重。隨著使用時(shí)間，這種衰變的差異就會(huì)造成混色后標(biāo)準(zhǔn)白光中的長(zhǎng)波和短波光譜比例發(fā)生了變化，這種由固有發(fā)光結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的衰變，沒(méi)有進(jìn)行調(diào)整補(bǔ)償?shù)挠嗟?；第三類是結(jié)合上述兩種形式，用一個(gè)含熒光粉的白光LED發(fā)光元件再增配上一個(gè)紅色的單色LED發(fā)光元件進(jìn)行混光，借助單色紅光提高混合光的顯色系數(shù)同時(shí)也有助于適當(dāng)改善長(zhǎng)波光譜的維持率，提高光色輸出的穩(wěn)定性，但這種補(bǔ)充紅色，減緩衰變的方法只適合于暖色調(diào)的低色溫的光源，不能解決D65或D75這類高色溫光源的色漂問(wèn)題。
[0005]當(dāng)前的LED的光衰維持率水平可以每萬(wàn)小時(shí)達(dá)到90 %，高色溫LED的色溫漂移約為500K。加上燈管制造公差，在燈管的額定壽命期間，其色溫漂移將大超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍，這可能是市場(chǎng)上至未能出現(xiàn)LED標(biāo)準(zhǔn)光源的主要原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0006]本發(fā)明提供一種D65、D75標(biāo)準(zhǔn)光源，以及該D65、D75標(biāo)準(zhǔn)光源發(fā)生色漂時(shí)的補(bǔ)償方法，該D65、D75標(biāo)準(zhǔn)光源可以有效維持D65、D75標(biāo)準(zhǔn)光源的發(fā)光穩(wěn)定性，在額定的有效使用壽命期間，該補(bǔ)償方法可以有效補(bǔ)償D65、D75標(biāo)準(zhǔn)光源的色度漂移問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種D65、D75標(biāo)準(zhǔn)光源，包括至少一個(gè)LED白光發(fā)光體，和至少一個(gè)藍(lán)光LED發(fā)光兀件，所述LED白光發(fā)光體和藍(lán)光LED發(fā)光兀件混光形成D65、D75標(biāo)準(zhǔn)光源，所述白光發(fā)光體和藍(lán)光LED發(fā)光元件采用各自獨(dú)立的電源驅(qū)動(dòng)。
[0008]進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述LED白光發(fā)光體包括:藍(lán)光LED發(fā)光芯片和外裹在藍(lán)光LED發(fā)光芯片上的熒光粉層，所述藍(lán)光LED發(fā)光芯片激發(fā)熒光粉層發(fā)出白光，所述白光的色溫比所述D65、D75標(biāo)準(zhǔn)光源的色溫至少低1000K。
[0009]進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述藍(lán)光LED發(fā)光元件的波長(zhǎng)范圍是460nm至520nm。
[0010]進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述LED白光發(fā)光體，其總功率為所述藍(lán)光LED發(fā)光元件的總功率4倍以上，本發(fā)明以LED白光發(fā)光體為D65、D75標(biāo)準(zhǔn)光源的主體，即主要發(fā)光源，而藍(lán)光LED發(fā)光元件作為輔助發(fā)光源或者補(bǔ)充發(fā)光源，可以起到補(bǔ)充色漂的作用，所以，本發(fā)明將LED白光發(fā)光體的總功率設(shè)定為藍(lán)光LED發(fā)光元件的總功率4倍以上；另外，本發(fā)明LED白光發(fā)光體發(fā)出的白光的色溫比所述D65、D75標(biāo)準(zhǔn)光源的色溫至少低1000度K，主要是考慮D65標(biāo)準(zhǔn)光源的色溫是6500K，D75標(biāo)準(zhǔn)光源的色溫是7500K，如果將LED白光發(fā)光體發(fā)出的白光的色溫調(diào)整為6500K或者7500K的話，藍(lán)光LED發(fā)光元件作為輔助發(fā)光源或者補(bǔ)充發(fā)光源，就起不到混色和補(bǔ)充色漂的效果，所以，適當(dāng)調(diào)低LED白光發(fā)光體發(fā)出的白光的色溫，這樣的話，就可以和藍(lán)光LED發(fā)光兀件發(fā)出的藍(lán)光充分混色，產(chǎn)生D65、D75標(biāo)準(zhǔn)光源的效果，同時(shí)，還可有效防止色漂。
[0011]進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述D65、D75標(biāo)準(zhǔn)光源還設(shè)置有色溫傳感器、比較電路、功率控制電路，所述LED白光發(fā)光體和藍(lán)光LED發(fā)光元件各自連接色溫傳感器，所述各個(gè)色溫傳感器連接比較電路，所述比較電路進(jìn)一步連接藍(lán)光LED發(fā)光元件的功率控制電路。
[0012]本發(fā)明還提供一種D65、D75標(biāo)準(zhǔn)光源的色漂補(bǔ)償方法，其特征在于，包括至少一個(gè)LED白光發(fā)光體，和至少一個(gè)藍(lán)光LED發(fā)光元件，所述LED白光發(fā)光體和藍(lán)光LED發(fā)光元件混光形成D65、D75標(biāo)準(zhǔn)光源，所述白光發(fā)光體和藍(lán)光LED發(fā)光元件米用各自獨(dú)立的電源驅(qū)動(dòng)，所述色漂補(bǔ)償方法包括如下步驟:
[0013]步驟一:設(shè)置色溫傳感器，所述色溫傳感器分別監(jiān)測(cè)LED白光發(fā)光體和藍(lán)光LED發(fā)光元件，所述色溫傳感器進(jìn)一步連接比較電路，所述比較電路的輸出進(jìn)一步連接藍(lán)光LED發(fā)光元件的功率控制電路；
[0014]步驟二:設(shè)置比較電路的參數(shù)；設(shè)置功率控制電路的參數(shù)；
[0015]步驟三:當(dāng)D65、D75標(biāo)準(zhǔn)光源輸出光譜發(fā)生色漂時(shí)，藍(lán)光LED發(fā)光元件的功率控制電路控制藍(lán)光LED發(fā)光元件作出相應(yīng)的衰減，以保持D65、D75標(biāo)準(zhǔn)光源原有的光譜成分的比例不變，亦即保持色溫穩(wěn)定不變。
[0016]本發(fā)明提出了一種新的LED D65、D75標(biāo)準(zhǔn)光源，它是用一個(gè)色溫至少比所要求的標(biāo)準(zhǔn)光源低100K以上由藍(lán)光激發(fā)的LED白光發(fā)光體，再追加上一個(gè)藍(lán)色波段(460-520nm)的LED發(fā)光元件用以調(diào)整提升色溫，以達(dá)到D65、D75標(biāo)準(zhǔn)光源所要求的精確色溫，這一新的D65、D75標(biāo)準(zhǔn)光源的特點(diǎn)是:色溫是由一個(gè)附加的獨(dú)立藍(lán)光LED發(fā)光元件(波段460-520nm)來(lái)調(diào)整控制，較之傳統(tǒng)的用調(diào)節(jié)熒光粉配粉及涂覆工藝來(lái)控制色溫更便于生產(chǎn)掌握。并且，以后在使用過(guò)程中，當(dāng)LED白光發(fā)光體輸出光譜發(fā)生色漂時(shí)，這個(gè)獨(dú)立的外加藍(lán)光LED發(fā)光元件只要作出同步衰減就可以保持D65、D75標(biāo)準(zhǔn)光源原有的光譜成分，亦即保持了 D65、