光源模组、照明系统及灯具的制作方法

本技术涉及一种光源模组、照明系统及灯具。

背景技术：

1、照明领域里，由于发光二极管(led)的功耗低且光效高，所以其迅速替代传统光源并应用于各类发光设备，如户内外照明、智能照明、植物照明、车用照明、户内外显示照明等。而随着led照明的性能与成本的持续提升与改善，市场普及率也得以同步提高，在此同时，用户对照明的光品质要求也就越高，从显色性来看，从最早期的显色指数70，到显色指数80、90甚至95、97以上，而从光谱的趋势来看，就是逐渐往自然光光谱靠近，补足或是消弭特定可见光波段以提升其和自然光光谱的拟合程度，另外叠加双色温的调光实现不同色温范围的照明场景，以构成可兼顾高光品质的调光调色照明产品。

2、但一般单色温或是双色温白光调光的方法，其可调整的色温范围受限并且由所使用的两个白光芯片的色温决定，另外由于其调光轨迹为两个色温在cie 1931色品图上色坐标点的两点连接线，所以调至中间色温时，由于其色点和黑体轨迹线有着比较大的差距，所以其光色和光谱和同色温标准光源有着比较明显的偏差，更者，中间色温的光色品质也会有所牺牲，和同色温的单白光全光谱相比有着比较大的差距，尤其是显色指数中的r9和r12。通常,为了改善中间色温光色偏差较大的问题，可以采用色温差距较小的两种白光芯片进行调光或是调整两个白光芯片的色点规格以保证调至中间色温时，其色点落在目标值上以降低色偏差，此两种做法，一个是白光可调色温范围被进一步缩减，另一个是虽然保证了中间色温的光色品质，但也同时牺牲了最高和最低色温的光色效果，不管所使用的白光光谱是属于何种规格，即使用的是全光谱白光芯片，都存在以上提及的可调色温范围受限及色偏差较大导致光品质下降的问题。

3、另外，为了进一步扩大整体的白光色温范围，一般是在原单色温或双色温白光芯片基础上叠加红绿蓝三基色进行调光调色，即rgbw或rgbcw多色混光方式，而此种混光的方式是：若目标色温值是在单色温或双色温白光范围时，参与混光的主体是以这些白光芯片为主，在其目标色温值超出范围时，采用红绿蓝三基色进行混光或是以补偿颜色的方式以得到所需的目标色温的白光，但无论是采取哪种方式，此类型混光所得的白光在显色性的表现上，只能够在已有的白光芯片所涵盖的色温范围内获得保障，而在超出此范围时，由于三基色所使用的发光二极管，其主要组成单位为单波长的led芯片，各种单色的半高全宽(full-width half-maximum，fwhm)较窄，所以导致其参与混合得出的白光光谱连续性不佳，不能保证在白光芯片色温范围外的显色指数仍在较高的水平。

4、而随着人们生活水平的提高，对照明的需求更为多样化，如何提供一种可以完全仿户外自然光色温变化及光品质媲美自然光的照明设备成为一个亟待提升的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是为了解决上述问题，提出了一种白光色温可调并能实现全光谱白光的多色光源模组、照明系统及灯具。

2、本技术为实现上述功能，所采用的技术方案是提供一种光源模组，其特征在于，包括彼此电性独立的第一发光单元、第二发光单元、第三发光单元；

3、所述第一发光单元包括第一发光源以及覆盖所述第一发光源的第一封装体及第一荧光体，所述第一发光单元的出光包括至少三个光谱发射峰，第一峰值波长位于430-445nm，第二峰值波长位于460-480nm且第二峰值波长处的光谱强度为第一峰值波长处的光谱强度的60-90％，第三峰值波长位于520-550nm且第三峰值波长处的光谱强度为第一峰值波长处的光谱强度的20-50％，其光色为在1931cie色品图上位于由a1(0.24,0.26)，a2(0.26,0.31)，a3(0.29,0.26)，a4(0.26,0.23)四个点围成的四边形区域内的蓝绿色光；

4、所述第二发光单元包括第二发光源、覆盖所述第二发光源的第二封装体及第二荧光体，所述第二发光单元的出光包括至少三个光谱发射峰，第一峰值波长位于445-460nm，第二峰值波长位于520-550nm且第一峰值波长处的光谱强度为第二峰值波长处的光谱强度的40-70％，第三峰值波长位于560-590nm且第三峰值波长处的光谱强度为第二峰值波长处的光谱强度的70-100％，其光色为在1931cie色品图上位于由b1(0.33,0.42)，b2(0.36,0.47)，b3(0.40,0.45)，b4(0.37,0.42)四个点围成的四边形区域内的绿色光；

5、所述第三发光单元包括第三发光源、覆盖所述第三发光源的第三封装体及第三荧光体，所述第三发光单元的出光包括至少两个光谱发射峰，第一峰值波长位于630-680nm，第二峰值波长位于540-580nm且第二峰值波长处的光谱强度为第一峰值波长处的光谱强度的10-40％，其光色为在1931cie色品图上位于由c1(0.53,0.42)，c2(0.56,0.43)，c3(0.60,0.39)，c4(0.55,0.39)四个点围成的四边形区域内的橘红色光。

6、进一步地，所述第三发光单元的蓝光含量低于10％。

7、进一步地，所述第一发光源为led芯片组合，包含两种或两种以上峰值波长不同的蓝光led芯片，所述蓝光led芯片峰值波长为430-475nm，且不同种类的所述蓝光led芯片的峰值波长间的差距大于等于10nm。

8、进一步地，第一蓝光led芯片峰值波长430-445nm；第二蓝光led芯片峰值波长445-460nm；第三蓝光led芯片峰值波长460-475nm，所述第一蓝光led芯片、所述第二蓝光led芯片、所述第三蓝光led芯片中任意二者之间的峰值波长的差距大于等于10nm，所述第一发光源包括所述第一蓝光led芯片、所述第二蓝光led芯片、所述第三蓝光led芯片中的至少两者，所述第二发光源、所述第三发光源为所述第二蓝光led芯片。

9、进一步地，所述第一发光单元、所述第二发光单元、所述第三发光单元的发光混合形成的白光色温在1800-14000k范围内可调，且与黑体辐射线的色偏差duv小于0.003。

10、进一步地，所述第一发光单元、所述第二发光单元、所述第三发光单元的发光混合形成的白光模拟目标光谱，在2700-14000k的色温范围内和目标光谱相似度大于88％，当相对色温在4000k以上时，目标光谱为日光光谱；当相对色温低于4000k时，目标光谱为黑体辐射光谱。

11、进一步地，所述第一发光单元、所述第二发光单元、所述第三发光单元的发光混合形成的白光在1800-14000k的色温范围内显色指数cri均大于95。

12、进一步地，所述第一发光单元、所述第二发光单元、所述第三发光单元的发光混合形成的白光在2700-14000k的色温范围内显色指数cri均大于97，其中r1～r15均大于90，且基于tm-30标准的色彩逼真度rf大于95，色彩饱和度rg在100±2之间。

13、进一步地，光源模组为封装芯片，其包括主体部，所述主体部上设置有第一容置槽、第二容置槽及第三容置槽，所述第一发光源及所述第一荧光体、所述第二发光源及所述第二荧光体、所述第三发光源及所述第三荧光体，分别设置在所述第一容置槽、所述第二容置槽及所述第三容置槽，所述第一封装体、所述第二封装体及所述第三封装体分别填充所述第一容置槽、所述第二容置槽及所述第三容置槽并覆盖所述第一发光源、所述第二发光源及所述第三发光源。

14、本技术还提供一种照明系统，其特征在于，包括：光源和驱动电路，

15、所述光源包括至少一个如上所述的光源模组；

16、所述驱动电路分别和所述第一发光单元、所述第二发光单元、所述第三发光单元电连接并向其供电，所述驱动电路对向所述第一发光单元、所述第二发光单元、所述第三发光单元提供的电流/电压分别进行控制。

17、进一步地，所述驱动电路包括：

18、电源转换模块，所述电源转换模块将外部电源转换为所述光源模组需要的直流电源；

19、控制模块，生成控制信号；

20、led驱动模块，接收所述电源转换模块输出的所述直流电源和所述控制模块传来的所述控制信号，依据所述控制信号对所述直流电源进行调节，所述led驱动模块分别和所述第一发光单元、所述第二发光单元及所述第三发光单元电连接并向其输出调节后各发光单元各自所需的驱动电流/电压。

21、进一步地，所述控制信号为pwm信号。

22、进一步地，所述控制模块包括通信模块，接收外部传来的调光/调色命令，并以此生成所述控制信号。

23、进一步地，所述控制模块包括存储模块存有预设的控制参数值，所述控制参数值为在所述光源模组产生不同色温时，所述第一发光单元、所述第二发光单元、所述第三发光单元对应的控制参数值，按所述控制参数值对所述光源模组进行控制，所述第一发光单元、所述第二发光单元、所述第三发光单元的发光混合形成的白光色温在1800-14000k范围内可调，且与黑体辐射线的色偏差duv小于0.003，且显色指数cri大于95。

24、进一步地，按所述控制参数值对所述光源模组进行控制模拟目标光谱，在2700-14000k的色温范围内和目标光谱相似度大于88％，当相对色温在4000k以上时，目标光谱为日光光谱；当相对色温低于4000k时，目标光谱为黑体辐射光谱。

25、进一步地，按所述控制参数值对所述光源模组进行控制，所述光源模组发出的白光色温在2700-14000k范围内显色指数cri均大于97，其中r1～r15均大于90，且基于tm-30标准的色彩逼真度rf大于95，色彩饱和度rg在100±2之间。

26、进一步地，所述光源包括两个以上所述光源模组，各所述光源模组中的所述第一发光单元、所述第二发光单元、所述第三发光单元分别串接后和所述led驱动模块电连接。

27、本技术还提供一种灯具，其特征在于，包括如上所述的光源模组或照明系统。

28、本技术提供的光源模组、照明系统和灯具，光源模组包括彼此电性独立的第一发光单元、第二发光单元、第三发光单元，各发光单元发出的光混合后形成白光。通过对于发光单元的光色及光谱特征的选择，此光源模组经由混光获得的白光色温覆盖范围广，涵盖范围从1800k至14000k，且其相应的白光色点分布轨迹可完全依循黑体辐射线，色偏差duv值小于0.003，从而改善了白光颜色偏差问题。同时，该光源模组的白光光谱模拟目标光谱，当相对色温在4000k以上时，目标光谱为日光光谱；而当相对色温低于4000k时，目标光谱为黑体辐射光谱。由于光谱模拟日光或黑体辐射光谱，从而使得其获得的白光光谱具有良好的光谱相似度和显色性，光谱相似度于2700-14000k色温区间可达88％以上，整体色温范围从1800-14000k均可达到白光显色指数大于95，在其中，2700-14000k区间可达到白光显色指数大于97，且r1～r15均大于90，基于tm-30标准的颜色逼真度rf大于95，颜色饱和度rg在100±2之间，此模组的白光光色更接近日光，明显优于现有双色温白光光源的光品质性能，更适用于通用照明领域。