本发明涉及特别地用于舞台灯的led照明模块和具有led照明模块的照明组件。
背景技术：
：与传统白炽灯和荧光灯相比，led具有许多优点，这些优点主要体现在消耗、多功能性和控制的灵活性方面，这使得可实现各种各样的效果，因而led越来越广泛地用作光源。led经常用于室内和室外环境照明。在众多应用中，例如led可有利地用于街道、纪念碑和建筑结构的照明，在娱乐行业中用于实现舞台照明(为了效果，也为了制造染色灯(washlight)类型的投光灯)。在室内，led还常常优选用于家庭照明。光源提供的照明质量在许多应用中至关重要。具体而言，优选的是光源的显色尽可能自然，这是因为这会强烈影响感知。显色通常以参数(所谓的显色指数cri或ra)度量，其根据标准化程序确定并提供来自光源的光接近给定色温的黑体的辐射的客观证据。就显色而言，目前可用的led光源尚未完全令人满意。为了提高显色，已基于led光源与不同发射光谱的组合提出了led照明模块。然而，显色指数仍不够高，或至少是，显色仅在窄范围的色温内令人满意。例如，在要求显色非常好的娱乐行业，强制更换钨灯和卤素灯成为日感迫切的问题。事实上，环境和节能标准旨在防止使用低效率光源，例如白炽灯，然而其显色与目前可用的其它放电光源或led光源不匹配。技术实现要素：因此，本发明的目的是提供一种led照明模块，其使得可克服或至少减轻上述局限性，且尤其是用于在宽的色温范围内获得高显色指数。根据本发明，提供了一种led照明模块，其包括基板和容纳于基板上的多个led光源，led光源包括：磷光体转换琥珀色光源；磷光体转换绿色光源；直接发射红色光源；直接发射绿色光源；直接发射蓝色光源；以及直接发射青色光源。指出的led光源的特定组合使得可在极宽的色温范围内(尤其是在2500k与7000k之间)获得高于99或至少98的高显色指数。根据本发明的一个方面，磷光体转换琥珀色光源具有第一主波长，第一主波长包括在581nm与597nm之间，优选地在585nm与593nm之间；磷光体转换绿色光源具有第二主波长，第二主波长包括在559nm与575nm之间，优选在563nm与571nm之间；直接发射红色光源具有第三主波长，第三主波长包括在622.5nm与632.5nm之间，优选在625nm与630nm之间；直接发射绿色光源具有第四主波长，第四主波长包括在517.5nm与527.5nm之间，优选在520nm与525nm之间；直接发射蓝色光源具有第五主波长，第五主波长包括在447.5nm与457.5nm之间，优选在450nm与455nm之间；并且直接发射青色光源具有第六主波长，第六主波长包括在480nm与520nm之间，优选在480nm与490nm之间，更优选地在482.5nm与487.5nm之间。led光源的波长的特定组合在led发射模块的显色方面提供了最大性能。根据本发明的一个方面，磷光体转换琥珀色光源与磷光体转换绿色光源具有相等的发射面积。根据本发明的一个方面，直接发射红色光源、直接发射绿色光源和直接发射蓝色光源各自具有的发射面积均等于磷光体转换琥珀色光源的发射面积的一半，并且等于磷光体转换绿色光源的发射面积的一半。根据本发明的一个方面，直接发射青色光源的发射面积与磷光体转换琥珀色光源的发射面积之间的比大约为0.8，且直接发射青色光源的发射面积与磷光体转换绿色光源的发射面积之间的比大约为0.8。考虑到每一个颜色组件(即，每一个led电源)可能需要的最大通量，指出的面积比分别使得可平衡led电源的贡献，且使得总发射面积的紧凑度最佳。根据本发明的一个方面，提供了一种照明组件，其包括多个led照明模块，每一个照明模块均包括基板和容纳于基板上的多个led光源，led光源包括：磷光体转换琥珀色光源；磷光体转换绿色光源；直接发射红色光源；直接发射绿色光源；直接发射蓝色光源；以及直接发射青色光源。根据本发明的一个方面，照明组件包括：可控的电源单元，配置成为led光源供电，光电检测器，响应于led光源的各个发射光谱带内的光辐射，并与led照明模块中的至少一个led照明模块的led光源光学耦合；以及控制单元，配置成基于光电检测器的响应控制电源单元。光电检测器使得可检测每一个led光源实际发射的通量，并使得控制单元可准确地控制每一个led光源发射的通量，以获得优化显色的理想水平。附图说明为了更好地理解本发明，现在将仅通过非限制性实例并参考附图描述本发明的实施方式，其中：图1是照明组件的透视图；图2是结合入图1的照明组件中的led照明单元的简化侧视图；图3是图1中的照明组件的一部分的简化前视图；图4是照明组件的不同实施方式的一部分的简化前视图；图5是照明组件的另一实施方式的一部分的简化前视图；图6是结合入图2的led照明单元中的led照明模块的简化前视图；以及图7是图1中的照明组件的简化电路图。具体实施方式在图1中，照明组件以附图标记1表示，尤其是“染色灯”类型的投光灯(projector)，其包括壳体2、配置成支撑并使壳体2移动的支撑件3、和容纳在壳体2内的多个led照明单元5。支撑件3包括底座7和叉形件8，叉形件沿第一轴线或旋转轴线(panaxis)p延伸。叉形件8耦接至底座7，以便能够绕旋转轴线p旋转，并且该叉形件支撑壳体2，壳体进而可绕与旋转轴线p垂直的第二轴线或俯仰轴线(tiltaxis)t旋转。壳体2和底座7可容纳机电驱动器(未示出)，机电驱动器用于分别控制壳体2和叉形件8绕俯仰轴线t和旋转轴线p的运动。图2通过实例示出了led照明单元5的其中之一，在一个实施方式中，led照明单元彼此相同。led照明单元5包括led照明模块10和光学组件11。在一个实施方式中，光学组件11包括混合棱镜或“混合棒”12和透镜13。混合棱镜12成形为使得通过多次反射使来自led照明模块10的光束混合。参考图3，每一个led照明模块10均包括多个led光源，多个led光源容纳在基板14的发射区域14a上，并发射各自的发射光谱带内的光辐射。led照明模块10安装于板2a上，该板进而刚性地固定至壳体2，在一个实施方式中，led照明模块的形状可基本为方形或矩形。此外，在图3的实例中，led照明模块10布置成彼此相邻但不相连。然而，所描述的形状和布置不应理解为具有限制性，而是可采用任何有用的构造。具体而言，led照明模块10可布置成彼此相连，以获得板2a的完全铺砌(completetiling)，如图4中的实例所示。此外，在其它实施方式中，led照明模块可以是六边形，从而相应允许完全的蜂巢状铺砌(图5中的模块10')。此外，通过使用菱形led照明模块(未示出)，可以获得板2a的完全的彭罗斯铺砌(penrosetiling)。此外，板2a可为平坦的或弯曲的或圆形的。参考图6，led照明模块包括至少以下各项：磷光体转换琥珀色光源15；磷光体转换绿色光源16；直接发射红色光源17；直接发射绿色光源18；直接发射蓝色光源19；和直接发射青色光源20。如上所述，led光源15-20发射各自光谱带内的光，各个光谱带的特征在于主波长，即发射光谱表现出最大值的波长。在一个实施方式中：磷光体转换琥珀色光源15具有第一主波长，第一主波长包括在581nm与597nm之间，优选地在585nm与593nm之间；磷光体转换绿色光源16具有第二主波长，第二主波长包括在559nm与575nm之间，优选在563nm与571nm之间；直接发射红色光源17具有第三主波长，第三主波长包括在622.5nm与632.5nm之间，优选在625nm与630nm之间；直接发射绿色光源18具有第四主波长，第四主波长包括在517.5nm与527.5nm之间，优选在520nm与525nm之间；直接发射蓝色光源19具有第五主波长，第五主波长包括在447.5nm与457.5nm之间，优选在450nm与455nm之间；且直接发射青色光源20具有第六主波长，第六主波长包括在480nm与520nm之间，优选在480nm与490nm之间，更优选地在482.5nm与487.5nm之间。每一个led光源15-20由各自的一个或多个发射器限定。在非限制性实施方式中，led光源15-20如下限定。磷光体转换琥珀色光源15和磷光体转换绿色光源16由各自的单独的(individual)发射器限定，例如具有发射面积为1mmx1mm。直接发射红色光源17包括第一直接发射红色发射器17a和第二直接发射红色发射器17b，二者彼此相同(例如，具有发射面积为0.5mmx0.5mm)，且彼此相邻。直接发射绿色光源18包括第一直接发射绿色发射器18a和第二直接发射绿色发射器18b，二者彼此相同(例如，具有发射面积为0.5mmx0.5mm)，且彼此相邻。直接发射蓝色光源19包括第一直接发射蓝色发射器19a和第二直接发射蓝色发射器19b，二者彼此相同(例如，具有发射面积为0.5mmx0.5mm)，且彼此相邻。直接发射青色光源20包括第一直接发射青色发射器20a和第二直接发射青色发射器20b，二者相应的主波长包括在469nm与475nm之间，直接发射青色光源还包括第三直接发射青色发射器，其相应的主波长包括在497.5nm与502.5nm之间。第一直接发射青色发射器20a、第二直接发射青色发射器20b和第三直接发射青色发射器20c的发射面积相等(例如，为0.3mmx0.3mm)，且彼此相邻。因此，直接发射红色光源17、直接发射绿色光源18和直接发射蓝色光源19的发射面积均大约等于磷光体转换琥珀色光源15的发射面积的一半以及磷光体转换绿色光源16的发射面积的一半。直接发射青色光源20的发射面积与磷光体转换琥珀色光源15的发射面积之间的比，以及直接发射青色光源20的发射面积与磷光体转换绿色光源16的发射面积之间的比均大约为0.8。led光源15-20布置在基板14上以优化光发射，从而有利于来自不同光源的光束混合，并使其它光源发射的辐射对磷光体转换光源15、16的意外激发最小化。在一个实施方式中，磷光体转换琥珀色光源15和磷光体转换绿色光源16相对于基板的由led光源所占据的一部分的中心区域彼此相对。更准确地说，led光源15-20占据基板14的基本为四边形的发射区域14a。发射区域14a的中心部分14b可与基板14的几何中心重合(coincide)。磷光体转换琥珀色光源15和磷光体转换绿色光源16容纳在发射区域14a的相对的象限(quadrants)内，在一个实施方式中，相对的象限由一对垂直线限定。第一组光源(包括直接发射红色光源17和直接发射青色光源20)容纳在发射区域14a的其余象限中的一个内。第二组光源(包括直接发射绿色光源18和直接发射蓝色光源19)容纳在与第一组光源所处象限相对的最后一个可用象限内。此外，直接发射青色光源20布置在直接发射红色光源17与磷光体转换绿色光源16之间。一般而言，每一个直接发射光源(直接发射红色光源17、直接发射绿色光源18、直接发射蓝色光源19和直接发射青色光源20)的发射器在基板14的发射区域14a的各侧部沿平行方向对准。此外，直接发射红色光源17和直接发射蓝色光源19布置在发射区域14a的外边缘上。如此，可以改善对直接发射红色光源17和直接发射蓝色光源19的发射器的冷却，从而使温度变化引起的颜色漂移(colourdrift)最小化。所描述的光源组合和布置使得面积占据和发射光束的混合最优化。参考图7，照明组件1包括电源单元22、光电检测器23和控制单元25。电源单元22可基于光电检测器23的响应而被控制以向led光源供电，光电检测器响应于led光源15-20的各个发射光谱带内的光辐射，并与led照明模块10中的至少一个的led光源15-20光学耦合。光电检测器23可以例如是在led光源15-20的发射光谱带范围内做出响应的显微分光计，或者是利用时分程序(timedivisionprocedure)控制色点和显色的传统rgb传感器。与照明模块10的led光源15-20的光学耦合可通过光导件(文中未示出)实现。更具体地，电源单元22包括多个可彼此独立地进行控制的电源22.1、...、22.n。电源22.1、...、22.n可以是例如pwm模式控制切换电流源，且可包括独立且分离的电源或单个电源组件的分离的输出。电源22.1、...、22.n的数量n等于存在于led照明模块10中的led光源15-20的类型的数量(在图示的实施方式中为六个)。每一个电源22.1、...、22.n耦接至相应类型的led光源15-20，且独立于其它电源22.1、...、22.n而受控制单元25控制。例如，所有磷光体转换琥珀色光源15均由相应的电源22.1供电；所有磷光体转换绿色光源16均由相应的电源22.2供电，如此等等，如图7所示。如此，单个照明模块10的led光源15-20可彼此独立地受控。在一个实施方式中，控制单元25配置成基于色温和光电检测器23的响应控制led光源15-20。实践中，光电检测器23提供指示每一个led光源15-20发射的光通量的反馈信号sf。控制单元25从光电检测器23接收反馈信号sf，并确定每一个电源22.1、...、22.n各自的监控信号s1、...、sn。实践中，控制单元25会衡量每一个led光源15-20的贡献，以在宽的色温范围内(例如在2500k与7000k之间)获得高显色指数ra。特别是，控制单元25配置成根据以下标准化光通量表格(值以百分比表示)控制led光源15-20。以下表格示出了针对色温t1-t6的每一种组合的由国际照明委员会(cie)限定的对应特殊参数r1-r8以及对应显色指数ra的值。t1t2t3t4t5t6r1100.00100.00100.00100.0099.0099.00r2100.00100.00100.00100.0099.00100.00r396.0098.0098.0099.00100.0099.00r499.00100.0099.00100.00100.0099.00r5100.00100.00100.00100.0099.0099.00r698.0099.0099.0098.0098.0098.00r799.0098.0099.0098.0099.00100.00r8100.0099.0099.0097.0099.0099.00ra99.0099.2599.2599.0099.1399.13在一个实施方式中，为了使每一个led照明模块10获得大约340-380lm的总通量，控制单元25利用以下光通量表格(值以流明表示)：每一个led光源15-20对中间色温值的贡献可通过插值法(interpolation)从控制单元25获得。基于光电检测器23的响应的反馈控制使得每一个led光源15-20发射的通量准确地保持在理想水平。具体而言，反馈控制有利地使得可以补偿led光源15-20发射的通量对不可预测因素的依赖性，不可预测因素例如为led光源15-20的工作温度(未知)、过程可变性(由此led光源15-20的发射特性可能会与标称特性不同)、以及老化导致的衰退。如此，可以平衡不同贡献以在极宽的色温范围内获得始终高于99或至少高于98的显色指数ra。此外，独立控制不同led光源15-20的能力提供了额外的效果。例如，可控制照明模块10以获得具有任何颜色组合的光束(包括直接发射光源的颜色)，并且精确地控制色温并获得调光(dimming)功能。最后，明显的是，在不脱离所附权利要求的范围的情况下可对本文描述的led照明模块进行修改和变化。当前第1页12