照明光的颜色校正方法、采用了该颜色校正方法的光源模块和照明装置制造方法及图纸

技术编号:7572242 阅读:192 留言:0更新日期:2012-07-15 05:41
本发明专利技术提供一种照明装置,其对在多个光源模块中容易产生的照明光的色彩平衡的损失进行校正,能够获得颜色相同且均匀的照明光。照明装置(1)具有多个光源模块(2A~2D),使来自这些光源模块的出射光分别成为相同颜色并出射均匀的照明光,多个光源模块(2A~2D)由第1光源模块(2B~2D)和第2光源模块(2A)构成,其中,该第1光源模块(2B~2D)具有:按照由多个波长成分构成的发光颜色发光的点光源(3);收纳有该点光源并设置开口,内部由反射面形成的壳体(4);以及由覆盖该壳体的开口并出射均匀的面照明光的光学反射部件,该第2光源模块(2A)在该第1光源模块还设置了校正来自点光源的光的频谱的颜色校正部件(7)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及照明光的颜色校正方法、采用了该颜色校正方法的光源模块和使用了该光源模块的照明装置,更具体而言,涉及对光源使用点光源,将该点光源分别组装入多个光源模块时,对在这些光源模块之间容易产生的照明光的颜色平衡损失进行校正,在较大面积内获得颜色相同且均勻的照明光的照明光的颜色校正方法、采用了该颜色校正方法的光源模块和使用了该光源模块的照明装置。
技术介绍
近些年来,发光二极管(以下称之为LED)的研究、开发急速发展,各种类型的LED 得以被开发、实现产品化,开始在广泛领域进行使用。这些LED在照明领域也得以应用。在该照明领域中,当前例如用作液晶面板用的背景灯、各种显示板、电光告示板等的照明装置。本申请的申请人使用多个这种LED,开发出能够在较大面积获得均勻面状照明光的面照明装置,并已经实现产品化。下述的专利文献1就涉及本申请的申请人的申请。参见图18、图19,说明下述专利文献1公开的面照明装置。并且,图18、图19示出了下述专利文献1中公开的多个实施方式中的2个实施方式的面照明装置,图18A是一个实施方式的纵向剖面图,图18B是图18A的面照明装置的俯视图,图19A是其他实施方式的俯视图,图19B是图19A的面照明装置的立体图。如图18所示,1个面照明装置100构成为具有多个LED102、将这些LED呈矩阵状配设于底面并在上方设置开口的箱形壳体110、覆盖该壳体的开口的第1放射侧反射单元 120、隔开规定间隙配设于该放射侧反射单元120上方的第2放射侧反射单元140。该面照明装置100构成为,来自LED102的光在壳体的内壁面反射,该反射光在第 1、第2放射侧反射单元之间进行多重反射,从第2放射侧反射单元的出射面获得均勻的照明光。另外,如图19所示,其他的面照明装置130中,箱形的壳体内部被网格状的隔壁划分为多个小室,构成为在这些小室内分别配设了 LED。该面照明装置130也能获得与上述面照明装置100相同的效果。现有技术文献专利文献1 日本特开2008-27886号公报(第01 0131、0144段、图20、图25)专利技术的概要专利技术要解决的问题上述专利文献1的面照明装置100、130都被设计为在较大的面积获得均勻的照明光且得以产品化。然而对于实际产品化的情况而言,发现该几个面照明装置中照明光不均勻,颜色平衡出现损失。已知其原因在于,在这些面照明装置中使用了多个LED,这些多个 LED的元件规格特性未必一定相同,存在若干不同的规格特性、即所谓规格特性的差异,不得不使用这种规格特性存在差异的产品所致。照明光通常是白色光,而关于该白色光,以往是使用发出光的三原色、即R(红)、 G(绿)、B(蓝)色的LED,使它们同时点亮或分时间点亮,合成各LED发出的出射光而获得的。然而近些年来,已开发出能够单独发出白色光的LED并使其产品化。另外,作为LED的素材使用铝镓砷、磷砷化镓、氮化铟镓、硒化锌、碳化硅、蓝宝石(Al2O3)等,开发出了能够发出各种颜色、例如R、G、B、Y(黄)、P (紫)等的技术并已实现产品化。这种LED发出由图10所示的CIE表色系中xy色度图的曲线包围的范围内的发光颜色。在该色度图中,例如区域W是白色光的区域,该区域内被划分为多个区域、例如图11 所示例如被划分为命名为冷白区域W1、中性白区域W2和暖白区域W3等的区域。另外,如图13所示,在各区域Wl W3中,也进一步细分为多个小区域 、Id1 b4。这些细化的每个小区域都被称作分级(bin)。另外,该分级的划分是通过LED制造商确定的。然而该划分并未在各制造商之间通用,而且处于尚未规格化的现状。另一方面,在使用LED的装置制造商需要特定分级的规定颜色、例如白色光的LED 的情况下,在制造商处制造该分级的LED,然而在当前的LED技术之中,由于其素材、制造设备、制造环境或生产批量等制造条件所致,所制造的LED产品的特性会出现差异,出现很多偏离作为目标的特定分级的情况。另外,即使是在相同条件下制造的LED产品,在其特性中也会存在无法避免的差异。这种差异也被称作公差。于是在制造商方面,按照每个单品检测所制造的LED产品的特性,根据该检查结果划分为具有规定特性的分级。另外,每个分级的划分在各制造商都是分别确定而没有统一起来,因此对于装置制造商而言,即使是相同的制造商也难以入手具备同样特性的LED产品,而从其他制造商入手的情况下,由于分级没有规格化,因此无法使该分级一致。当然,即使是相同的分级也会存在公差,因此有时无法入手特性相同的产品。因此即使使用相同的白色光LED,如上所述,即使是相同制造商的相同分级也会存在公差,而在其他制造商则无法使分级一致,因此有时发光颜色有所不同,例如一个LED为偏蓝色的白色,另一个LED是偏黄色的白色,混有若干白色以外的颜色而无法获得期望的白色光的照明。并且在白色光之外的照明光中也会产生相同的现象。因此,上述专利文献1所述的面照明装置使用多个LED,有时会在每个光源模块之间产生照明光颜色的平衡差、即所谓的颜色平衡损失。若发生这种颜色平衡损失,则可能会招致显示质量的降低,给人们赋予不适感或不愉快感。作为消除该课题的方法,可考虑到使用各种滤波器的方法或以电控制进行调光的方法,然而在使用滤波器的方法中需要对多个 LED分别进行颜色校正,而且调节也很麻烦,因而不易采用,而调整装置各自的调节属于电控制,因此存在其调节虽然容易然而该控制电路却较难实现,而且价格也变得昂贵等的课题。另外,在上述专利文献1的面照明装置100、130中,该照明光不均勻,在较大面积的出射光面中,某处或某区域较亮,其他部位或区域较暗,能发现在它们之间产生明暗差会亮度差。找寻该原因可知,虽然有时需要按照用途变更壳体的形状,然而根据壳体的形状而言,无法在其内部等间隔且平衡度良好地排列多个LED,它们在没有均等排列的情况下会产生偏重部位,其结果使得来自多个LED的光散射并不均勻。S卩,如上述面照明装置130那样,若壳体为矩形形状的箱形壳体,则在将该壳体内部划分为多个小室时,能够划分为相同大小,在这些相同形状的小室中分别配设LED时,从各小室射出的光量大致相同,其结果能够获得均勻的照明光。并且上述面照明装置100也能够平衡度良好地配设多个LED。于是,考察壳体与小室的关系可知,它们的形状为彼此相似的形状时,能够划分为相同大小的小室,然而壳体与小室为非相似形状的情况下,例如壳体为椭圆形状,以网格状隔壁对该壳体内部进行划分,则中央部的小室与侧壁部的小室形状会不同、即中央部的小室为大致正方形形状的长方体,而侧壁部的小室为非正方形形状的形状,它们的容积也不同。若在这些小室配设相同性能的LED,则从容积较小的小室射出的光量比从容积较大的小室射出的光量多,其结果,会产生一些小室部分明亮,而另一些小室部分变暗的明暗差。作为消除这种明暗差的产生的方法,可以考虑划分为各小室相等的方法或者电控制LED光量的方法,然而这些方法都存在难以实现,成本变高的问题。如上所述,若使用多个LED获得大面积的照明光,则会基于上述原因而产生明暗差、亮度不均或颜色平衡损失,但这些课题都是现有的LED技术中尚未解决且不可避免的课题,无法简单消除。于是专利技术人等研究未对LED元件采取任何对策本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:佐藤荣一福冈谦二
申请(专利权)人:OPTO设计股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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