一种全光谱的照明装置及灯具的制作方法

1.本发明涉及照明技术领域，尤其涉及一种全光谱的照明装置及灯具。


背景技术：

2.现代照明电光源根据发光原理被划分白炽灯、荧光灯和led等多种类别，各种类的光源各有优缺点，但光谱、色温、显色指数等与自然光(太阳光)有较大的差异。白炽灯具有连续性光谱，显色指数最接近自然光，但光效较差，照度不足，给人昏暗的感觉。荧光灯和led的光谱虽然可以形成连续光谱，但其是峰值线状谱，跟太阳光、白炽灯的全光谱有本质的区别；但实现的造价高昂，虽其显色指数可更接近自然光和白炽灯这一类的全光谱光源，但仍有一定的差别。荧光灯和led的优点是光效较高，照度好，给人明亮的感觉。
3.人眼在长期的进化过程中，顺应了自然光的光环境，自然光的光环境下眼睛的舒适性更好，研究也证实，自然光条件下，瞳孔对光反应、调节等生理反射均与人造光环境不一致，并且研究也证实太阳光环境下有助于预防儿童青少年近视的发生。因此，如果能将不同的人造电光源组合搭配，充分发挥各自的优势，制作成光谱、色温、显色指数等类似于地面自然光特性的人造光源，更符合眼的生理，有利于保证视觉的舒适感，对预防近视和维护眼健康也必然大有裨益。
4.全光谱对维持人类优良的视觉质量以得到大众和科学家广泛的认同。目前已有使用led光源技术来模拟全光谱的技术，也有采用不同的光源，形成模拟自然光的照明环境。采取单一光源技术实现全光谱，其成本造价高，也存在单一光源本身固有短板难以克服的缺陷。使用多种光源整合，形成类自然光照明环境的技术，其实现技术复杂，成本造价高，难以实施。如果将两种或多种类别的光源组合整合形成在一个体化的光源器具下，则其实施成本会极大的降低，安装和替换光源会更为便利。其次，采用多种类别的光源技术组合，更加有利的真正实现太阳光谱中可见光的全部波段(400～760nm)。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供一种全光谱的照明装置及灯具，不仅实现一体化供电的组合光源，提高安装更换的便捷性，而且能覆盖太阳光的全波段可见光光谱。
6.本发明实施例提供了一种全光谱的照明装置，包括：控制部、发光部和供电部；其中，所述供电部为所述控制部和所述发光部供电；
7.所述发光部为一体化结构，所述一体化结构的中心设置有卤素灯模组，所述卤素灯模组的外围设置有led模组，所述卤素灯模组和所述led模组形成组合光源；所述组合光源的光谱为400nm至760nm的可见光光谱；
8.所述控制部与所述发光部电连接，用于分别控制所述卤素灯模组和所述led模组的亮度，以使所述卤素灯模组和所述led模组形成所述组合光源。
9.进一步的，所述控制部包括控制芯片、档位输入模块和双光源驱动电路；
10.其中，所述控制芯片分别与所述档位输入模块和所述双光源驱动电路连接；所述
双光源驱动电路与分别与所述卤素灯模组和所述led模组连接；
11.所述控制芯片用于接收所述档位输入模块发送的档位选择信号，并根据所述档位选择信号生成相应的驱动信号，将所述驱动信号发送给所述双光源驱动电路；
12.所述双光源驱动电路用于根据所述驱动信号，调整所述卤素灯模组的输入电压，以及调整所述led模组的输入电流，从而控制所述卤素灯模组和所述led模组的亮度。
13.进一步的，所述档位输入模块用于供用户选择所述组合光源的亮度档位；所述亮度档位包括一档亮度、二档亮度、三档亮度和四档亮度；
14.其中，一档亮度的亮度参数为可见光亮度的20％
‑
30％；
15.二档亮度的亮度参数为可见光亮度的45％
‑
55％；
16.三档亮度的亮度参数为可见光亮度的70％
‑
80％；
17.四档亮度的亮度参数为可见光亮度的90％
‑
100％。
18.进一步的，所述双光源驱动电路用于根据所述驱动信号，调整所述卤素灯模组的输入电压，以及调整所述led模组的输入电流，从而控制所述卤素灯模组和所述led模组的亮度,具体为：
19.当所述驱动信号是根据一档亮度对应的档位选择信号而生成时，所述卤素灯模组的输入电压的调整范围为8.8v至9.2v，所述led模组的输入电流的调整范围为160ma至240ma；
20.当所述驱动信号是根据二档亮度对应的档位选择信号而生成时，所述卤素灯模组的输入电压的调整范围为9.8v至10.2v，所述led模组的输入电流的调整范围为360ma至440ma；
21.当所述驱动信号是根据三档亮度对应的档位选择信号而生成时，所述卤素灯模组的输入电压的调整范围为10.8v至11.2v，所述led模组的输入电流的调整范围为560ma至640ma；
22.当所述驱动信号是根据四档亮度对应的档位选择信号而生成时，所述卤素灯模组的输入电压的调整范围为11.6v至12v，所述led模组的输入电流的调整范围为720ma至800ma。
23.进一步的，所述供电部为所述发光部供电，具体为：
24.所述发光部设置有电源输入接口，所述供电部通过所述电源输入接口为所述发光部中的所述卤素灯模组和所述led模组供电。
25.相应的，本发明实施例还提供了一种全光谱的照明灯具，包括：灯具支撑部、灯杆、灯罩和上文所述的全光谱的照明装置；
26.其中，所述灯具支撑部与所述灯杆的底部连接；
27.所述灯杆的顶部与所述灯罩的外侧面连接；
28.所述照明装置的发光部安装在所述灯罩的内侧，所述照明装置的控制部和供电部安装在所述灯具支撑部内。
29.进一步的，所述卤素灯模组为卤素灯泡；
30.所述led模组设置在所述卤素灯模组的外围，具体为：所述卤素灯泡的外围设置有环形led灯带。
31.进一步的，所述卤素灯泡与所述环形led灯带之间设置有隔热罩；所述环形led灯
带的上方设置有透光片。
32.进一步的，所述透光片的上方设置有防紫外线玻璃。
33.进一步的，所述卤素灯模组、所述led模组、所述隔热罩、所述透光片和所述防紫外线玻璃组成所述一体化结构。
34.进一步的，所述一体化结构具有一个外接电源接口，且所述一体化结构可整体拆除或安装。
35.由上可见，本发明提供了一种全光谱的照明装置及灯具，该照明装置包括一体化结构的发光部、控制部和供电部；供电部为控制部和发光部统一供电，发光部内的一体化结构的中心设置有卤素灯模组，卤素灯模组的外围设置有led模组。控制部通过控制两个模组的发光亮度，使得两个模组形成的组合光源能够覆盖可见光光谱的400nm至760nm。与现有技术相比，本发明将不同光源整合在一体，形成仅由一个电流接入即可同时控制两个光源模组形成组合光源，提高安装更换的便捷性，降低技术实施的成本，而且本发明的照明光谱与太阳光的可见光谱一致，更有利于用眼舒适度，延长发生眼睛疲劳的时间。
附图说明
36.图1是本发明提供的全光谱的照明装置的一种实施例的结构示意图；
37.图2是本发明提供的全光谱的照明灯具的一种实施例的结构示意图；
38.图3为本发明提供的照明灯具的一种实施例的电路结构示意图。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.参见图1，图1是本发明提供的全光谱的照明装置的一种实施例的结构示意图。如图1所示，该照明装置包括：控制部101、发光部102和供电部103；其中，供电部103为控制部101和发光部102供电。
41.发光部102为一体化结构。一体化结构的中心设置有卤素灯模组1021，卤素灯模组1021的外围设置有led模组1022。卤素灯模组1021和led模组1022形成组合光源。组合光源的光谱为400nm至760nm的可见光光谱。
42.控制部101与发光部102电连接，用于分别控制卤素灯模组1021和led模组1022的亮度，以使卤素灯模组和led模组形成所述组合光源。
43.在本实施例中，控制部101包括控制芯片、档位输入模块和双光源驱动电路。其中，控制芯片分别与档位输入模块和所述双光源驱动电路连接；双光源驱动电路与分别与所述卤素灯模组和所述led模组连接。
44.在本实施例中，控制芯片用于接收档位输入模块发送的档位选择信号，并根据档位选择信号生成相应的驱动信号，将驱动信号发送给双光源驱动电路。双光源驱动电路用于根据驱动信号，调整卤素灯模组1021的输入电压，以及调整led模组1022的输入电流，从而控制卤素灯模组1021和led模组1022的亮度。
45.在本实施例中，档位输入模块用于供用户选择组合光源的亮度档位；所述亮度档位包括一档亮度、二档亮度、三档亮度和四档亮度。其中，一档亮度的亮度参数为可见光亮度的20％
‑
30％；二档亮度的亮度参数为可见光亮度的45％
‑
55％；三档亮度的亮度参数为可见光亮度的70％
‑
80％；四档亮度的亮度参数为可见光亮度的90％
‑
100％。用户可调节照明装置发出的光源亮度，以适应不同场景的需求。
46.在本实施例中，双光源驱动电路用于根据所述驱动信号，调整所述卤素灯模组的输入电压，以及调整所述led模组的输入电流，从而控制所述卤素灯模组和所述led模组的亮度,具体为：
47.当所述驱动信号是根据一档亮度对应的档位选择信号而生成时，所述卤素灯模组的输入电压的调整范围为8.8v至9.2v，所述led模组的输入电流的调整范围为160ma至240ma；
48.当所述驱动信号是根据二档亮度对应的档位选择信号而生成时，所述卤素灯模组的输入电压的调整范围为9.8v至10.2v，所述led模组的输入电流的调整范围为360ma至440ma；
49.当所述驱动信号是根据三档亮度对应的档位选择信号而生成时，所述卤素灯模组的输入电压的调整范围为10.8v至11.2v，所述led模组的输入电流的调整范围为560ma至640ma；
50.当所述驱动信号是根据四档亮度对应的档位选择信号而生成时，所述卤素灯模组的输入电压的调整范围为11.6v至12v，所述led模组的输入电流的调整范围为720ma至800ma。
51.在用户选择相应的亮度档位后，控制芯片接收相应的档位选择信号，从而生成相应的的驱动信号，再根据不同的驱动电压和驱动电流，控制卤素灯模组和led模组的发光亮度，从而使组合光源能够达到档位需求的亮度。
52.作为本实施例的一种优选例子，当led模组的最大亮度电流为800ma，卤素灯模组的最大亮度电压为12v，则在一档亮度时，卤素灯模组的输入电压优选为9v，led模组的输入电流优选为200ma；在二档亮度时，卤素灯模组的输入电压优选为10v，led模组的输入电流优选为400ma；在三档亮度时，卤素灯模组的输入电压优选为11v，led模组的输入电流优选为600ma；在四档亮度时，卤素灯模组的输入电压优选为12v，led模组的输入电流优选为800ma。
53.在本实施例中，供电部103为发光部102供电，具体为：发光部102设置有电源输入接口，供电部通过电源输入接口为发光部中的卤素灯模组和led模组供电。本发明不仅将两个发光光源集成在一个照明装置内，还形成仅由一个电源接入即可为两个光源供电的装置，使得光源组合技术更容易实施，更容易更换发光部102，技术的实施成本更低廉。
54.相应的，参见图2，图2是本发明提供的全光谱的照明灯具的一种实施例的结构示意图。如图2所示，该灯具包括：灯具支撑部29、灯杆27、灯罩25和照明装置。其中，灯具支撑部29与灯杆27的底部连接。灯杆27的顶部与灯罩25的外侧面连接。照明装置的发光部安装在灯罩25的内侧，照明装置的控制部和供电部安装在灯具支撑部29内。
55.在本实施例中，卤素灯模组为卤素灯泡22，led模组设置在卤素灯模组的外围，具体为：卤素灯泡22的外围设置有环形led灯带24。卤素灯泡22可以但不限于为g4型号的灯
泡。led灯带24可以但不限于由全光谱led灯珠组成，灯珠数量可根据实际情况调整。
56.在本实施例中，卤素灯泡22与环形led灯带24之间设置有隔热罩26；环形led灯带24的上方设置有透光片23。透光片23的上方设置有防紫外线玻璃21。
57.在本实施例中，灯杆27通过可调节装置与灯罩25连接，灯罩25可以转动一定的角度。灯杆27由塑料和金属混合制成，即保障了硬度和支撑度，也减轻整体的重量。
58.在本实施例中，支撑部29的下方还设置有底座210和电源线28。
59.为了更好的说明本灯具的工作原理，请参见图3，图3为本发明提供的照明灯具的一种实施例的电路结构示意图。如图3所示，该灯具电路包括：交流输入电流1、共模电路2、整流电路3、钳位保护电路4、共模吸收电路5、开关高频变压器6、抑制高频衷减振荡电路7、二次整流滤波电路8、二次滤波共模电感电路9、基准电压输出电路10、开关电源主控芯片电路11、主控供电电路12、调光控制芯片降压供电电路13、led模组与卤素灯模组14、指示灯电路15、双光源驱动电路16、档位输入模块17和调光控制芯片18。
60.在本实施例中，交流输入电流1用于供外部交流电源输入，可接受100
‑
265vac。共模电路2用于避免产品受到外部的电磁干扰。整理电路3用于将交流电压整流成平滑的直流电源。钳位保护电路4用于吸收峰尖电压。开关高频变压器6用于降压。基准电压输出电路10用于输出基准电压给开关电源i c，来恒定输出电压值。调光控制芯片降压供电电路13用于为调光控制芯片提供电压。指示灯电路15用于表示当前用户选择的亮度档位。
61.在本实施例中，用户通过档位输入模块17选择相应的亮度档位，再由调光控制芯片18输出相应的控制信号给双光源驱动电路16。双光源驱动电路16调整led模组与卤素灯模组14的输入电流和电压，形成该档位对应的组合光源。
62.作为本实施例的一种举例，卤素灯模组1021、led模组1022、隔热罩26、透光片23和防紫外线玻璃21组成一体化结构。一体化结构具有一个外接电源接口，且所述一体化结构可整体拆除或安装。本发明除了可以将双光源在一个密闭灯泡上集成，在更换时只需整个发光部拆卸更换即可，更容易更换灯具，还可以将双光源集成在一个密闭的灯管上，从而控制照明装置的使用范围。
63.由上可见，本发明提供了一种全光谱的照明装置及灯具，该照明装置包括一体化结构的发光部、控制部和供电部；供电部为控制部和发光部统一供电，发光部内的一体化结构的中心设置有卤素灯模组，卤素灯模组的外围设置有led模组。控制部通过控制两个模组的发光亮度，使得两个模组形成的组合光源能够覆盖可见光光谱的400nm至760nm。与现有技术相比，本发明将不同光源整合在一体，形成仅由一个电流接入即可同时控制两个光源模组形成组合光源，提高安装更换的便捷性，降低技术实施的成本，而且本发明的照明光谱与太阳光的可见光谱一致，更有利于用眼舒适度，延长发生眼睛疲劳的时间。
64.此外，本发明技术方案将不同类别的发光源整合在一体，采取一个电流接入即能同时控制由两个类别光源组成的组合光源、或者由多个类别组成的组合光源，不仅能够实现全光谱的照明，而且提高组合光源的安装更换便捷性，降低技术实施的成本。
65.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。