按谱发光方法以及按谱发光灯具与流程

本发明涉及照明领域，特别涉及一种按谱发光方法以及按谱发光灯具。

背景技术：

1、随着led照明技术的不断发展，照明不仅要高效节能，健康舒适的光色质量也越来越受到人们关注。针对新技术的不断涌现，人们对照明光品质及舒适度提出了更高要求，特别是针对健康照明的要求在不断提高。

2、全光谱照明是当前led照明基于健康照明需求不断趋近的目标，全光谱照明，顾名思义，是一种光谱中包含所有可见光、紫外光和红外光的照明方式。其最大特点就是趋近于自然光谱的特性，与传统的led照明相比，全光谱照明更接近于太阳光的色彩平衡，可以提供更为真实、自然的视觉照明效果及健康的非视觉照明。这种照明方式对于人的视觉健康、生理健康和舒适度有着积极的影响，同时也有助于提高工作效率和减少疲劳。全光谱照明的应用范围广泛，包括但不限于医疗、教育、娱乐和建筑等领域。同时，随着科技的不断发展和人们对健康和环保意识的不断提高，全光谱照明的应用范围也将进一步扩大，例如，随着人工智能技术的不断发展，全光谱照明的智能化控制也将成为未来的重要发展方向。

3、总而言之，全光谱照明是当前led照明的发展方向，具有广泛的应用前景和重要的社会意义。然而，就全光谱照明的发展现状而言，一方面，当前的全光谱照明灯具的发光光谱单一，无法模拟太阳光照随时间、地理坐标、天气、环境等因素的自然变化，因而可能会因长时间使用造成人体的生理紊乱；另一方面，当前的全光谱照明灯具对太阳光谱的还原度低，具体如图1所示，目前市面上的全光谱照明灯具的光谱与太阳光光谱归一化处理后的归一化相对光谱被示意，参考图中可以看出，目前市面上的全光谱照明灯具的光谱在蓝光部分均会有一个或多个较大的缺口以及尖峰，导致其与真实的太阳光光谱并不趋于一致。换句话说，目前市面上的全光谱照明灯具的照明效果仍然无法与太阳光相媲美。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提供一按谱发光方法以及按谱发光灯具，其中所述按谱发光方法和所述按谱发光灯具能够以高光谱还原度发光，而能够高度还原太阳光光谱。

2、本发明的另一个目的在于提供一按谱发光方法以及按谱发光灯具，其中所述按谱发光方法以及按谱发光灯具具有较高的光谱连续性，以能够减少光谱中的缺口以及尖峰，从而能够更好还原相应的太阳光光谱。

3、本发明的另一个目的在于提供一按谱发光方法以及按谱发光灯具，其中所述按谱发光方法以及按谱发光灯具于蓝光部分能够降低波峰并抬高波谷，从而能够以高太阳光谱还原度发光，从而使得相应的照明效果能够与太阳光相媲美。

4、本发明的另一个目的在于提供一按谱发光方法以及按谱发光灯具，其中所述按谱发光灯具具有至少两个光源，在各光源分别具有相应的至少一发射峰值波长的状态，所述按谱发光灯具的光源具有多种发射峰值波长，且每一所述光源具有具有与之单一对应的发射峰波段bm，其中所述按谱发光方法对光谱中满足一定能量变化要求的吸收峰的识别，在300nm-500nm的波段范围内，以吸收峰的波长为界选择至少两发射峰波段bm，其中记各所述发射峰波段bm的起始波长为λms，终止波长为λme，其中至少一所述发射峰波段bm的半波宽度(λme﹣λms)/2≥14nm，对应命名半波宽度大于等于14nm的所述发射峰波段bm为宽半波发射峰波段bm，其中半波宽度小于14nm的所述发射峰波段bm中，存在至少一所述发射峰波段bm的发射峰值波长大于等于所述宽半波发射峰波段bm的发射峰值波长，如此以基于至少一所述发射峰波段bm的宽半波设置，提高光谱的连续性，能够有效减少光谱中的缺口以及尖峰，以弥补现有的全光谱照明灯具的光谱的缺陷，从而能够更好还原相应的太阳光光谱。

5、本发明的另一个目的在于提供一按谱发光方法以及按谱发光灯具，其中依所述按谱发光方法选择所述按谱发光灯具的光源，或所述按谱发光灯具的光源满足具有与所述发射峰波段bm相匹配的波段长度和发射峰值波长，也就是说，在所述按谱发光灯具的光源已经被选定的状态，以相应所述光源的对应波段为所述发射峰波段bm，或在所述发射峰波段bm选择后，选用基于与各所述发射峰波段段bm的波段长度和发射峰值波长相互匹配的所述光源，因此，所述按谱发光方法既适用于所述按谱发光灯具的发光方法，也适用于所述按谱发光灯具的制造方法。

6、本发明的另一个目的在于提供一按谱发光方法以及按谱发光灯具，其中所述按谱发光灯具在峰值波长为300nm-500nm的波段范围内具有不同波长中值的至少两发射峰波段bm，其中记各所述两发射峰波段bm的起始波长为λms，终止波长为λme，其中至少一所述发射峰波段bm的半波宽度(λme﹣λms)/2≥14nm，对应命名半波宽度大于等于14nm的所述发射峰波段bm为宽半波发射峰波段bm，其中所述按谱发光灯具在300nm-500nm的波段范围内具有至少一半波宽度小于14nm的所述发射峰波段bm的波长中值大于等于所述宽半波发射峰波段bm的波长中值，如此以基于至少一所述发射峰波段bm的半波宽度大于等于14nm的宽半波设置，提高所述按谱发光灯具的光谱连续性，能够有效减少光谱中的缺口以及尖峰，以弥补现有的全光谱照明灯具的光谱的缺陷，从而能够更好还原相应的太阳光光谱。

7、本发明的另一个目的在于提供一按谱发光方法以及按谱发光灯具，其中所述按谱发光灯具于峰值波长为300nm-500nm的波段范围内的各所述发射峰波段bm存在具有满足波长中值较高的所述发射峰波段bm其对应的半波宽度较短的两所述发射峰波段bm，以匹配太阳光光谱的特性而以高光谱还原度发光，从而高度还原太阳光光谱。

8、本发明的另一个目的在于提供一按谱发光方法以及按谱发光灯具，其中所述按谱发光灯具优选于峰值波长为400nm-500nm的波段范围内具有四个所述发射峰波段bm，其中四所述发射峰波段bm满足波长中值越高的所述发射峰波段bm对应的波段范围越短，其中四个所述发射峰波段bm中有三个为所述宽半波发射峰波段bm，从而能够以高光谱还原度发光，进而高度还原太阳光光谱。

9、根据本发明的一个方面，本发明提供一按谱发光方法，其中所述按谱发光方法包括步骤：

10、(a)在峰值波长为300nm-500nm的波段范围选择具有不同波长中值的至少两发射峰波段bm，其中记选择的各所述发射峰波段bm的起始波长为λms，终止波长为λme，各所述发射峰波段bm满足其中至少一所述发射峰波段bm的半波宽度(λme﹣λms)/2≥14nm，对应命名半波宽度大于等于14nm的所述发射峰波段bm为宽半波发射峰波段bm，其中半波宽度小于14nm的所述发射峰波段bm中，存在至少一所述发射峰波段bm的波长中值大于等于所述宽半波发射峰波段bm的波长中值；和

11、(b)选用与各所述发射峰波段bm相匹配的对应光源。

12、在一实施例中，其中在所述步骤(a)中，各所述发射峰波段bm中存在两所述发射峰波段bm满足波长中值较高的所述发射峰波段bm其对应的半波宽度较短。

13、在一实施例中，其中在所述步骤(b)包括步骤：

14、(b1)积分获取一光谱中对应各所述发射峰波段bm的光谱能量em；和

15、(b2)将对应各所述发射峰波段bm的所述光源的辐射通量与对应所述发射峰波段bm的光谱能量em相匹配，以使各所述光源的组合光谱与所述步骤(b1)中的该光谱相匹配。

16、在一实施例中，其中在所述步骤(b1)中，依简化公式积分获取各所述发射峰波段bm的光谱能量em，其中φ为对应光谱中的相对辐射能量值。

17、在一实施例中，其中对应所述光源已经被选定的状态，以相应所述光源的发射峰值波长为波长中值选择所述发射峰波段bm，以使所述光源具有与各所述发射峰波段bm的波长中值趋近而相互匹配的发射峰值波长。

18、在一实施例中，其中对应所述光源已经被选定的状态，在选择所述发射峰波段bm后，选用具有与各所述发射峰波段bm的波长中值趋近的光源作为实际发光光源，以使所述光源具有与各所述发射峰波段bm的波长中值趋近而相互匹配的发射峰值波长。

19、在一实施例中，其中在单一光源基于不同led芯片的组合具有多种发射峰值波长的状态，以该单一光源等效作为所述按谱发光方法选用的多个所述光源。

20、在一实施例中，其中在单一光源基于其封装硅胶中不同的波长转换材料的组合具有多种发射峰值波长的状态，以该单一光源等效作为所述按谱发光方法选用的多个所述光源

21、在一实施例中，其中在所述步骤(a)中，于峰值波长为400nm-500nm的波段范围内设置四个所述发射峰波段bm，且其中三个所述发射峰波段bm为所述宽半波发射峰波段bm。

22、在一实施例中，其中选用发射峰值波长分别处于415nm±5nm、435nm±5nm、455nm±5nm、470nm±5nm范围的led芯片l1、l2、l3、l4作为所述光源，其中所述光源l1、l2、l3、l4的半波宽度分别为23.4nm、20.4nm、17.9nm、13.7nm。

23、在一实施例中，其中以发射峰波长分别处于494±5nm、535±5nm、495±5nm、655±5nm、733±5nm、795±5nm、821±5nm、605±5nm、525±5nm的荧光粉同时对led芯片做波长转换匹配。

24、在一实施例中，其中所述荧光粉被分散于透明硅胶或硅树脂中，相应发射峰值波长的荧光粉于透明硅胶或硅树脂在±15％的误差范围内的比例为a：b：494nm：535nm：495nm：655nm：733nm：795nm：821nm：605nm：525nm＝0.29：2.9：0.11：0.504：0.03：0.1155：0.7：0.3：0.3：0.0665：0.136，其中a和b为双组份硅胶或硅树脂。

25、在一实施例中，其中以发射峰波长分别处于494±5nm、535±5nm、495±5nm、655±5nm、525±5nm的荧光粉同时对led芯片做波长转换匹配。

26、在一实施例中，其中相应发射峰值波长的荧光粉于透明硅胶或硅树脂在±15％的误差范围内的比例为a：b：494nm：535nm：495nm：655nm：525nm＝0.35：3.5：0.03：0.764：0.03：0.123：0.19：0.012，其中a和b为双组份硅胶或硅树脂。

27、在一实施例中，其中所述led芯片被承载于相应的封装载体，并通过引线键合而形成各所述led芯片串联的结构形态，串联的所述led芯片与所述封装载体的正负极焊盘相连，其中对应各所述荧光粉的混合胶体被覆盖于所述led芯片的发光路径。

28、根据本发明的另一个方面，本发明提供一按谱发光灯具，其中所述按谱发光灯具包括至少两光源，其中各所述光源具有与之单一对应的发射峰波段bm，其中各所述发射峰波段bm存在至少两所述发射峰波段bm的峰值波长在300nm-500nm的波段范围内且具有不同波长中值，其中记峰值波长在300nm-500nm的波段范围内的各所述发射峰波段bm的对应波段的起始波长为λms，终止波长为λme，各所述发射峰波段bm满足其中至少一所述发射峰波段bm的半波宽度(λme﹣λms)/2≥14nm，对应命名半波宽度大于等于14nm的所述发射峰波段bm为宽半波发射峰波段bm，其中半波宽度小于14nm的所述发射峰波段bm中，存在至少一所述发射峰波段bm的波长中值大于等于所述宽半波发射峰波段bm的波长中值。

29、在一实施例中，其中各所述发射峰波段bm中存在两所述发射峰波段bm满足波长中值较高的所述发射峰波段bm其对应的半波宽度较短。

30、在一实施例中，其中所述光源通过以下步骤与对应的所述发射峰波段bm相匹配：

31、积分获取一光谱中对应各所述发射峰波段bm的光谱能量em；和

32、将对应各发射峰波段bm的所述光源的辐射通量与对应所述发射峰波段的光谱能量em相匹配，以使各所述光源的组合光谱与该光谱相匹配。

33、在一实施例中，其中依简化公式积分获取各所述发射峰波段bm的光谱能量em，其中φ为对应光谱中的相对辐射能量值。

34、在一实施例中，其中对应所述光源已经被选定的状态，以相应所述光源的发射峰值波长为波长中值选择所述发射峰波段bm，以使所述光源具有与各所述发射峰波段bm的波长中值趋近而相互匹配的发射峰值波长。

35、在一实施例中，其中对应所述光源已经被选定的状态，在选择所述发射峰波段bm后，选用具有与各所述发射峰波段bm的波长中值趋近的光源作为实际发光光源，以使所述光源具有与各所述发射峰波段bm的波长中值趋近而相互匹配的发射峰值波长。

36、在一实施例中，其中在单一光源基于不同led芯片的组合具有多种发射峰值波长的状态，以该单一光源等效作为所述按谱发光灯具的多个所述光源。

37、在一实施例中，其中在单一光源基于其封装硅胶中不同的波长转换材料的组合具有多种发射峰值波长的状态，以该单一光源等效作为所述按谱发光灯具的多个所述光源。

38、在一实施例中，其中所述按谱发光灯具于峰值波长为400nm-500nm的波段范围内具有四个所述发射峰波段bm，且其中三个所述发射峰波段bm为所述宽半波发射峰波段bm。

39、在一实施例中，其中所述按谱发光灯具具有发射峰值波长分别处于415nm±5nm、435nm±5nm、455nm±5nm、470nm±5nm范围的led芯片l1、l2、l3、l4作为所述光源，其中所述光源l1、l2、l3、l4的半波宽度分别为23.4nm、20.4nm、17.9nm、13.7nm。

40、在一实施例中，其中以发射峰波长分别处于494±5nm、535±5nm、495±5nm、655±5nm、733±5nm、795±5nm、821±5nm、605±5nm、525±5nm的荧光粉同时对led芯片做波长转换匹配。

41、在一实施例中，其中所述荧光粉被分散于透明硅胶或硅树脂中，相应发射峰值波长的荧光粉于透明硅胶或硅树脂在±15％的误差范围内的比例为a：b：494nm：535nm：495nm：655nm：733nm：795nm：821nm：605nm：525nm＝0.29：2.9：0.11：0.504：0.03：0.1155：0.7：0.3：0.3：0.0665：0.136，其中a和b为双组份硅胶或硅树脂。

42、在一实施例中，其中以发射峰波长分别处于494±5nm、535±5nm、495±5nm、655±5nm、525±5nm的荧光粉同时对led芯片做波长转换匹配。

43、在一实施例中，其中相应发射峰值波长的荧光粉于透明硅胶或硅树脂在±15％的误差范围内的比例为a：b：494nm：535nm：495nm：655nm：525nm＝0.35：3.5：0.03：0.764：0.03：0.123：0.19：0.012，其中a和b为双组份硅胶或硅树脂。

44、在一实施例中，其中所述按谱发光灯具包括至少一封装载体，其中所述led芯片被承载于所述封装载体并通过引线键合而形成各所述led芯片串联的结构形态，且与所述封装载体的正负极焊盘相连，其中对应各所述荧光粉的混合胶体被覆盖于所述led芯片的发光路径。

45、通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。