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TWI709711B - 增強的色彩偏好光源 - Google Patents

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TWI709711B
TWI709711B TW103131905A TW103131905A TWI709711B TW I709711 B TWI709711 B TW I709711B TW 103131905 A TW103131905 A TW 103131905A TW 103131905 A TW103131905 A TW 103131905A TW I709711 B TWI709711 B TW I709711B
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green
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凱文 維克
蓋瑞 艾倫
威廉 比爾斯
奧莉維亞 波伊爾
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美商Ｇｅ照明解決方案公司
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Abstract

揭示發射具有增強的色彩光譜特徵的光之光源。揭示稱為照明偏好指數(LPI)色彩量度，藉由修整光源的光譜功率分佈，其能夠量化色彩偏好最佳化。在實施例中，燈包含具有約400奈米至約460奈米的範圍中之峰值波長的至少一藍光光源、具有約500奈米至約580奈米的範圍中之峰值波長的至少一綠光或黃-綠光光源、及具有約600奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長的至少紅光光源，其中，燈具有至少120的LPI。

Description

增強的色彩偏好光源
本發明大致上關於提供發射具有增強的色彩光譜特徵之光以致於人類觀看者感知到增強的色彩偏好之光源。增強的色彩偏好是導因於增強的色彩對比及增強的白度，以及，揭露色彩量度，以致於藉由修整光源的光譜功率分佈而能夠量化色彩偏好最佳化。
Reveal®是通用電氣公司的註冊商標的詞語，用以意指相對於未修改的熾熱或鹵素光源為具有增強的紅-綠色對比發光特徵及增強的白度之例如燈泡等光源。Reveal®熾熱及鹵素燈泡藉由在燈絲發射的光之前方設置吸收某些黃光的特定型式的玻璃(亦即，浸漬氧化釹(Nd)的玻璃)而濾光。浸漬氧化釹(Nd)的玻璃在色彩光譜的黃光區中造成「凹陷」，以致於在此光之下觀看到的物品具有增強的色彩對比，特別是容易由例如在室內或屋內之觀看者對比的紅色及綠色物品。某些黃光的移除也使CIE色圖上色度的位置偏移至稍微在黑體軌跡之下的點，這對大部 份的觀察者通常產生較白的光印象。
在圖1a-c中，顯示黃光的意義及其如何影響色彩的感知。圖1a是用於XYZ色度之三色匹配函數、或是標準的觀看者之色度響應的作圖。感知到的物體色彩是由照明源光譜、物體反射光譜、及三色匹配函數的乘積所決定。這些函數與人眼中的光受體的反應有關，且被認為是藍光(102)、綠光(104)、及紅光(106)的感知。圖1b是對於藍光(132)、綠光(134)、及紅光(136)響應之標準鹵素光譜與色彩匹配函數的乘積圖。如同所見，綠光(134)、及紅光(136)成分顯著地重疊且峰值僅以34nm分開。圖1c是對於藍光(162)、綠光(164)、及紅光(166)響應之Reveal®熾熱光譜與色彩匹配函數的乘積圖。如同所見，綠光(164)、及紅光(166)成分以53nm的峰值分離更加區別。這允許使用者更容易區別具有更大對比之紅光及綠光並於黃光被抑制時造成更飽合的呈現。
具體增強的照明產品已享有數十年的商業成功。雖然傳統的色彩品質量度或傳統的測量無法回報此增強的照明產品，但是，消費者通常喜歡它們勝過它們未經修改的配對體。隨著固態照明(SSL)的發展，特別是發光二極體(LED)光譜的客製力，顯然目前的量度無法評估及反應發光二極體產品的品質，例如LED或有機發光二極體(OLED)等SSL光源可以從例如藍光或紅光或其它色彩LED等半導體直接產生光。或是，藉由例如磷或量子點或其它能量轉換材料等降頻轉換體，將來自例如藍光或紫外 光LED等SSL的高能量光轉換，而產生光。近來的技術發展可以將半導體之峰值發光波長的範圍、以及降頻轉換體的發光之峰值及寬度延長至幾乎遍及可見光波長的連續範圍(約380nm至約750nm)，而能夠加寬修整可見光光譜的彈性，以增強用於觀看者的色彩偏好。因此，為了光譜修整，光源一詞意指任何可見光的光源，例如半導體、或LED、或OLED、或例如磷或量子點等降頻轉換體、或數個這些光源的複合、或例如包括這些光源的燈具或照明器具或燈等系統。
近半世級來，演色性指數(CRI)一直是傳達光源的色彩品質之主要方法。但是，如同常見於LED般，特別是當處理含有相對於波長之陡峭斜率之光譜功率分佈(SPD)時，其有效性會因其計算方法而先天上受限。CRI的缺點已良好地作成文獻，且已提出多種替代量度。但是，替代的色彩品質量度難以準確地量化照明產品的消費者偏好。在Optics Express,volume 21,#8,10393-10411(2013)中，由作者K.W.Houser,M.Wei,A.David,M.R.Krames，及X.S.Shen著作之“Review of measures for light-source color rendition and considerations for a two-measure system for characterizing color rendition”之中，Houser及同僚提出詳細概述及大部份的各種色彩品質量度的比較。一般而言，量度的樣式依它們的目的及計算方法而分成三個廣泛類別：逼真度、辨別度、及偏好度。包含CRI之逼真度量度是將與參考照明體的絕對差量化，而不 管測試照明體是被被感知為較佳或較差，且不考慮參考照體是否被大部份觀看者真正偏好。辨別度量度將測試照明體之下可造成的色域總面積量化，以及在極端程度的飽合及色相失真時最大化。很多習知的色彩偏好度量度發展成提供使用者色好偏好度的定量測量，但沒有任何習知的度量提供伴隨有標的值之足夠的觀看者關連性，來使光源能夠最佳化，以致於在設計最佳化時可以作為標的參數。
一般而言，已發現觀看者偏好增強的飽合程度，使得色彩更動人。但是，高度的飽含、或是色相偏移會造成色彩及物品的不自然表現。舉例而言，色域面積指數(GAI)及色域面積比例(Qg)二者都是辨別量度，都提供非常良好的觀看者偏好度關連性一直到色彩飽合的某限制，在此限制之外，GAI及Qg連續增加，而觀看者偏好度急遽下降。因此，出現某些調整對於例如CAI或Qg等色彩飽合量度是必需的，以使其與觀看者偏好度更佳地對齊。此外，觀看者也傾向於偏好呈現更白的光源，更白的光源是由相對於蒲朗克(黑體)軌跡之照明體的色彩點所驅動，有點與色彩飽合相獨立。如同照明產業中一般的認知，色彩偏好無法藉由單一現有的色彩量度而適當地量化。近來已公開多種嘗試，以結合二或更多色彩量度來更佳地描述色彩偏好。但是，沒有任何方式提出的色彩偏好量度能夠界定具有充份的定量準確性之色彩偏好度，以藉由光譜的數值修整來使光源的色彩偏好度能夠最佳化。即使現有的色彩偏好量度是定量的，但是某種程度上均受限 制而使它們不夠格作為設計光源或是光譜以取得用於典型的觀看者之最佳化色彩偏好度時的最佳化參數。
在色彩偏好度類別中某些更為熟知的量度包含迎合指數(Rf)、色彩偏好指數(CPI)、及記憶體現色性指數(MCRI)。所有這三種量度都具有用於八至十個測試色彩樣本的色度座標「理想」配置，且均將與這些標的值的偏離量化。迎合指數是對目標偏好度的第一量度並使用十個具有不相等加權之色彩樣本。但是，為了維持與CRI的類似性，目標色度偏移會降低至它們的實驗值的五分之一，大幅降低其衝擊。CPI維持用於偏好的色度偏移之實驗值，造成更佳表示色彩偏好度。但是，在使用相同的八個、未飽合的測試色彩作為CRI以選取測試色彩樣本時，它有些侷限。未飽合的(淡色的)測試色彩無法評估高度飽合的光源之影響。MCRI使用觀看者的記憶以界定十種熟悉物品的色彩之理想色度配置。此外，上述量度均未將測試源的「白度」、或色點列為因素。為達成此點，在Journal of Light and Visual Environment,volume 37,#2&3,pp.46-50(2013)中由J.P.Freyssinier and M.S.Rea所著之“Class A color designation for light sources used in general illumination,”中，建議「A級照明」的一系列準則，其對CRI(>80)、GAI(80-100)、及色點(接近「白」線)加以限制。雖然這些條件界定建議的設計空間，但是，由於沒有經過辨識之最佳化值，且未建議三特徵的加權，所以，它們無法被最佳化以指明使色彩偏好度最大化之光譜 或光源。
相較於熾熱燈，例如LED及LED為基礎的裝置等固態照明技術通常具有較優的表垷。此表現以燈的使用壽命、燈功率效能(每瓦特流明)、色溫及色彩逼真度、以及其它參數來量化。期望製造及使用也提供增強的色彩偏好品質之LED照明設備。
有些商用的燈型式(包含熾熱、鹵素、及LED)是採用釹摻雜玻璃以吸收光源發射的光譜中的某些黃光，而增強相對於沒有摻雜釹的玻璃吸收之它們的配對燈之色彩偏好。GE照明及某些其它製造商具有這三種型式中各型式的產品。GE照明產品具有Reveal®品牌名稱。
用於小巧螢光燈(CFL)、線性螢光燈(LFL)、及LED燈之磷光體的某些特別配方，相對於採用標準的磷光體之它們的配對燈是可以增強色彩偏好。GE照明具有也是在Reveal®品牌下的前二種型式的各型式之產品。第三種型式的LED光源已知用於雜貨業應用中，以增強肉品、蔬菜、及農產品(例如水果)的色彩。
各種這些現有光源採用降低光源發射的黃光量之摻雜釹的玻璃、或是客製化的磷光體，以增強色彩偏好。但是，這些產品均無法取得超越數十年之久的GE明照Reveal®熾熱燈、及其它現有產品的色彩偏好度。在這些現有的光源中的Nd濾光器典型上包括摻雜Nd2O3的玻璃，但是，在其它實施例中，黃光濾光器包括數種其它Nd化合物或釹鐠化合或是偏好吸收黃光的其它化合物中 之一，此化合物嵌入於例如玻璃、晶體、聚合物或其它材料等各種基質主材料中；或是偏好吸收黃光的玻璃上之某些其它摻雜物或塗層；或是添加任何黃光吸光體至燈或照明系統的任何光學主動組件，光學主動組件可為例如反射器或漫射器或透鏡等，可為玻璃或是聚合物或是金屬或是容納黃光吸收體的任何其它材料。黃光吸收的準確峰值波長及寬度會視特定的Nd或是稀土化合物及主材料而變，但是，如同某些其它黃光濾光器般，很多Nd、釹鐠及其它稀土化合物和主材料適合取代摻雜Nd2O3的玻璃之組合。Nd或其它黃光濾光器可以是封裝光源的圓頂，或是封裝光源的其它形狀，以致於大部份或全部黃光波長範圍通過濾光器。
提供光源及方法，使得光源發射具有增強的色彩光譜特徵之光，以致於人類觀看者感知到增強的色彩偏好。也提供稱為照明偏好指數(LPI)之色彩量度，藉由修整光源的光譜功率分佈而能夠有定量之色彩偏好最佳化。在實施例中，複合光源包含具有約400奈米(nm)至約460奈米的範圍中之峰值波長的至少一藍光光源、具有約500奈米(nm)至約580奈米的範圍中之峰值波長的至少一綠光或黃-綠光光源、及具有約600奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長的至少一紅光光源，其中，該複合光源具有至少120的LPI。
在另一有利的實施例中，複合光源包含具有約400奈米至約460奈米的範圍中之峰值波長的藍光光源、具有約500奈米至約580奈米的範圍中之峰值波長的綠光或黃-綠光固態光源、及具有約600奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長的紅光固態光源，其中，此複合光源具有至少120的LPI。
在有利的實施例中，複合光源包含具有約400奈米至約460奈米的範圍中之峰值波長的藍光光源、具有約500奈米至約580奈米的範圍中之峰值波長且具有小於55nm的半峰全幅值(FWHM)的綠光或黃-綠光固態光源、及具有約600奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長且具有小於35nm的半峰全幅值(FWHM)的紅光固態光源，其中，此複合光源具有至少120的LPI。
在又另一有利的實施例中，複合光源包含具有約400奈米至約460奈米的範圍中之峰值波長的藍光光源、具有約500奈米至約580奈米的範圍中之峰值波長的綠光或黃-綠光固態光源、及具有約600奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長的紅光降頻轉換體。此複合光源具有至少120的LPI。
在又另一有利的實施例中，複合光源包含具有約400奈米至約460奈米的範圍中之峰值波長的藍光光源、具有約500奈米至約580奈米的範圍中之峰值波長的綠光或黃-綠光固態光源、及具有約600奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長且具有小於35nm的FWHM的紅光降頻轉 換體，其中，此複合光源具有至少120的LPI。
在又另一有利的實施例中，複合光源包含具有約400奈米至約460奈米的範圍中之峰值波長的藍光光源、具有約500奈米至約580奈米的範圍中之峰值波長的綠光或黃-綠光降頻轉換體、及具有約600奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長的紅光固態光源，其中，此複合光源具有至少120的LPI。
在又另一有利的實施例中，複合光源包含具有約400奈米至約460奈米的範圍中之峰值波長的藍光光源、具有約500奈米至約580奈米的範圍中之峰值波長的綠光或黃-綠光降頻轉換體、及具有約600奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長且具有小於35nm的FWHM的紅光固態光源。此複合光源具有至少120的LPI。
在又另一有利的實施例中，複合光源包含具有約400奈米至約460奈米的範圍中之峰值波長的藍光光源、具有約500奈米至約580奈米的範圍中之峰值波長的綠光或黃-綠光降頻轉換體、及具有約600奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長且具有小於35nm的FWHM的紅光固態光源，以及具有約630奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長的深紅光固態光源。此複合光源具有至少120的LPI。
在又另一有利的實施例中，複合光源包含具有約400奈米至約460奈米的範圍中之峰值波長的藍光光源、具有約500奈米至約580奈米的範圍中之峰值波長的綠光或黃 -綠光降頻轉換體、及具有約600奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長的紅光降頻轉換體，其中，此複合光源具有至少120的LPI。
在又另一有利的實施例中，複合光源包含具有約400奈米至約460奈米的範圍中之峰值波長的藍光光源、具有約500奈米至約580奈米的範圍中之峰值波長的綠光或黃-綠光降頻轉換體、及具有約600奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長且具有小於35nm的FWHM的紅光降頻轉換體。此複合光源具有至少120的LPI。
在又另一有利的實施例中，複合光源包含具有約400奈米至約460奈米的範圍中之峰值波長的藍光光源、具有約500奈米至約580奈米的範圍中之峰值波長的綠光或黃-綠光降頻轉換體、及具有約600奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長且具有小於35nm的FWHM的紅光降頻轉換體，以及具有約630奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長的深紅光固態光源。此複合光源具有至少120的LPI。
600‧‧‧光源
602‧‧‧線圈
604‧‧‧玻璃圓頂
800‧‧‧光源
802‧‧‧玻璃圓頂
804‧‧‧殼
806‧‧‧發光二極體
808‧‧‧發光二極體
810‧‧‧印刷電路板
850‧‧‧光源
1000‧‧‧光源
1002‧‧‧放電管
1004‧‧‧磷光體
參考配合附圖之詳細說明，將更清楚某些實施例的特點及優點、及達成的方式，附圖是顯示舉例說明的實施例(不一定依比例繪製)，其中：
圖1a包含用於XYZ色度之三色匹配函數或標準觀看者的色度響應圖。
圖1b包含用於標準的熾熱燈之光譜與三色匹配函數的乘積圖。
圖1c包含用於Reveal®熾熱燈之光譜與三色匹配函數的乘積圖。
圖2顯示選擇設計成增強照明偏好指數(LPI)程度之被選取的LED系統作為觀看者偏好的照明環境之觀看者的百分比。
圖3包含「白線」(有時也稱為「白體」或是「白體軌跡」)的圖形及黑體曲線圖、以及著對應於ANSI的LED色彩框之從2700K至6500K的相關聯色溫(CCT)之軌跡。
圖4顯示在a*-b*色度平面中的色相之10個主要類別，如同孟氏(Munsell)色彩系統所指定般。
圖5a顯示包括各CRV之a*-b*色度平面中的徑向及方位分量。
圖5b表示用於釹熾熱燈之孟氏值5的現色性向量(CRV)。
圖6顯示Reveal®型熾熱或鹵素光源，其包含在摻雜有釹氧化物(Nd2O3)的玻璃圓頂內的一或更多熾熱或鹵素線圈。
圖7a包含具有CCT=2695凱氏溫度(K)之圖6的熾熱光源之相對光輸出相對於波長(或光譜功率分佈(SPD))的圖形、以及具有相同的CCT=2695K之黑體光源的SPD圖。
圖7b包含藉由摻雜Nd的玻璃以過濾熾熱光源的光而取得之具有CCT=2695K的熾熱光源之SPD圖形、以及具有相同的CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖。
圖8a顯示包含一或更多LED之Reveal®型LED光源。
圖8b是圖8a的光源之爆炸視圖。
圖9包含暖白光LED燈的SPD圖，暖白光LED燈包括多個均激發YAG磷光體及紅光磷光體的藍光LED，混合光具有CCT=2766K，以及，包含具有CCT=2777K的Reveal®型LED光源之SPD圖。
圖10包含Reveal®型CFL光源，其包含低壓Hg放電管，低壓Hg放電管塗著具有相對低的黃光發光之客製化的磷光體混合物。
圖11包含具有CCT=2582K之圖10的Reveal®型CFL光源之光譜功率分佈(SPD)圖、以及具有CCT=2755K之圖6的Reveal®型熾熱光源之SPD圖。
圖12包含具有峰值波長充份分離以在黃光波長範圍中產生凹陷的綠光及紅光磷光體且具有CCT=2753K之圖8b的光源之SPD圖，以及具有CCT=2755K的圖6之Reveal®型熾熱光源的SPD圖。
圖13包含具有塗著BSY磷光體之藍光LED、及紅光LED、以及具有CCT=3000K的BSY+R型LED光源之SPD圖，以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源之 SPD圖。
圖14顯示波長函數的藍光發光。
圖15顯示具有相異寬度之五個可能的綠光成分之選取。
圖16顯示具有相異寬度及峰值波長之九個可能的紅光成分之選取。
圖17顯示包括藍光、綠光、及紅光成分的代表光譜。
圖18顯示具有綠光、紅光寬度及峰值波長的所有可能組合之4050光譜的CRI值相對於LPI值的作圖。
圖19顯示照明偏好指數(LPI)相對於與黑體軌跡上的色點相關聯或Duv=0.000之綠光及紅光寬度和峰值波長之3×3等高圖格。
圖20顯示照明偏好指數(LPI)相對於與黑體軌跡與「白線」之間的中途之色點相關聯或Duv=-0.005之綠光及紅光寬度和峰值波長之3×3等高圖格。
圖21顯示照明偏好指數(LPI)相對於與接近「白線」之色點相關聯或Duv=-0.010之綠光及紅光寬度和峰值波長之3×3等高圖格。
圖22包含取得最高的LPI值之最佳化三成分光譜的光譜功率分佈(SPD)圖。
圖23圖顯示LPI相對於與BSY+R系統相關聯的Duv、綠光寬度、綠光峰值波長、紅光峰值波長之3×3等高圖格。
圖24包含具有CCT=2700K的BSY+R型的LED光源之SPD圖、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖。
圖25包含具有CCT=2700K之依能源之星準則最佳化的BSY+R型的LED光源之SPD圖、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖。
圖26包含黑體軌跡、「白線」、及能源之星四邊形、以及最佳化至高LPI的BSY+R系統的色點和最佳化至能源之星限制的高LPI的BSY+R系統的色點之x-y色度空間圖。
圖27包含具有CCT=2700K之依能源之星準則最佳化的BSY+DR型的LED光源之SPD圖、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖。
圖28包含具有CCT=2700K之BSY+R+DR型的LED光源之SPD圖、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖。
圖29包含具有CCT=2700K之BSY+R+Nd型的LED光源之SPD圖、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖。
圖30包含具有CCT=2700K之BSY+DR+Nd型的LED光源之SPD圖、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖。
圖31包含具有CCT=2700K之BSY+R+DR+Nd型的LED光源之SPD圖、以及具有CCT=2755K的Reveal®型 熾熱光源的SPD圖。
圖32包含具有CCT=2700K之BSG+BR型的LED光源之SPD圖、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖。
圖33包含具有CCT=2700K之BSG+NR型的LED光源之SPD圖、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖。
圖34顯示波長函數之PFS磷光體的發光。
圖35顯示照明偏好指數(LPI)相對於與BSY+PFS系統相關聯的Duv、綠光寬度及峰值波長之3個等高圖。
圖36包含利用PFS磷光體、取得最高LPI值時最佳化之三成分光譜的SPD圖。
圖37包含具有CCT=2700K之BSY+PFS型的LED光源之SPD圖、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖。
圖38包含具有CCT=2700K之BSG+BR+Nd型的LED光源之SPD圖、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖。
圖39包含具有CCT=2700K之BSG+NR+Nd型的LED光源之SPD圖、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖。
圖40包含具有CCT=2700K之BSY+PFS+Nd型的LED光源之SPD圖、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖。
提供稱為照明偏好指數(LPI)之新穎的定量的、有效的色彩偏好量度。LPI可作為定量量度以提供設計規則來最大化光源的色彩偏好特徵、及/或設計包含色彩偏好、以及其它光度、色度、及其它設計響應之光譜多響應最佳化。造成的光譜、光源、及燈會展示高LPI值，比現有的Reveal®型光源及/或類似的習知產品呈現顯著地非預期之更高的色彩偏好。
此處揭示的LPI將較佳的色彩呈現(飽合及色相失真)以及偏離蒲朗克軌跡之色彩點的較佳偏移都列入考慮。LPI可作為預測量度、以及量化消費者偏好之量度。因此，LPI可作為用於最佳化色彩偏好的光譜之設計工具。事實上，發現LPI與先前觀看者測試之強烈的相關聯性，以及，經由增加的研究，證明作為準確的預測偏好量度之LPI的最佳化能力。在有86名參與者之觀看者研究中，四個離散的LED系統設計成不同的LPI增強程度，從114至143。在此研究中的所有觀看者年齡在17至28歲之間，有40%男性及60%女性之性別分佈，種族分佈為57%的高加索人、30%的亞洲人、8%的西班牙人、及5%的非裔美國人，以及地理分佈為94%的北美洲、5%亞洲、及1%的歐洲。各LED系統照明含有例如彩色織品、水果、木地板、及鏡子等家用品之分別的攤位。觀看者被要求選取他們總體地偏好那一照明環境。結果顯示出由最多觀看者偏好的具有最高LPI值之LED系統，而第二、 第三、及第四最高的LPI值分別是第二、第三、及第四受偏好的。圖2顯示選取各LED系統作為他們偏好的環境之觀看者的百分比。如同所示，最高的觀看者百分比(42%)偏好具有143的LPI之光源D，而最小的觀看者百分比(11%)偏好具有114的LPI之光源A。經由使用參數化三成分LED光譜之計算研究，於此說明LPI、光譜設計成分、與其它量度之間的趨勢。
習知的色度及光度數量或量度是從相當小組的觀看者之回應導出的，因而不是整個人口的代表，也不是每一人口統計及文化族群的代表。但是，這些量度在它們產生後已被使用了數十年，以設計、評估、及最佳化照明產品。事實上，仍然根據這些量度(例如流明及演色性指數(CRI或Ra))來設計光源。
LPI公式的未來迭代能夠將增加的觀看者偏好資料列入考慮；由於知道色彩偏好在族群之間會不同，特別是假使新資料源於不同的人口統計或是文化族群時，這稍微改變此處所述的用於LPI量度之公式。如同此處所述的用於LPI之公式是根據年齡範圍在21至27歲內的觀看者組，性別分佈是58%男性及42%女性，種族分佈為92%的高加索人、及8%的亞洲人，以及地理分佈是在北美洲。但是，如同此處目前界定般，這不會削減LPI在量化及最佳化對任意光源的色彩偏好程度LPI時的有效性，以致於假使建立測試光源及由具有類似於特定測試族群的色彩偏好之族群觀看測試照明體時，則相對於被該測試族群於LPI 量尺上評分較低的其它光源，測試光源是被偏好的。此外，對高LPI最佳化、及具有大於習於光源的LPI之光譜或光源會比任何習知的光源，在觀看者之間呈現更高的色彩偏好(具有偏向於我們的資料集中的觀看者之類似的色彩偏好)。類比地，假使例如暗視流明等流明變異被界定為與傳統的明視流明不同，以及，暗視流明的界定能夠開發具有增加的或最佳化的暗視流明效率之光源，不會使已提供的光源開發之有效性無效，且由於明視流明已被嚴格地界定，所以即使其並非通用地適合所有照明應用，仍能繼續提供增加的或最佳化的明視流明。
雖然現有的色彩品質量度難以準確地量化照明產品之消費者偏好，但LPI可客觀地界定定量的色彩偏好量度，所述定量的色彩偏好量度是與色彩偏好資料可取得之有限的觀看者族群最密切地相關聯。LPI量度是二參數的函數：照明源的白度及光源照明的物品之色彩呈現。於下，在說明白度及色彩呈現之後，界定具體的LPI函數。
如同此處所使用般，白度意指色點向色度圖上的「白線」的接近度，其中，下述公開文獻界定「白線」："White Lighting",Color Research & Application,volume 38,#2,pp.82-92(2013),authors M.S.Rea & J.P.Freyssinier(因此，稱為「Rea參考文獻」)。Rea參考文獻於此一併列入參考。下述表1中的色點示出具體舉例說明之「白線」上的色點值，從2700K至6500K之選取的色溫，以CCX及CCY色座標表示。
Figure 103131905-A0202-12-0019-1
如圖3所示，及如表1中所界定般，「白線」304(有時也稱為「白體線」、「白體曲線」、或「白體軌跡」)在高色溫時(例如在4000K之上)稍微在黑體曲線302上方以及在較低色溫時明顯在其下方。研究顯示「白線」上的照度相當於人類感知的「白」光。「白線」被建議用於廣範圍的色溫，但是對於約2700K及約3000K之間的色溫(這些是消費者通常偏好的CCT值)，「白線」在黑體軌跡下方約0.010 Duv，其中，Duv代表u-v色度空間中離黑體軌跡的距離。
計算下述等式以提供用於具有在約2700K及約3000K之間的CCT之任何色點的白度量度。對於在蒲朗克軌跡上的任何點，此白度量度將為零或是實質為0，且將對於「白線」上的任何點將為一(實質上1)。
Figure 103131905-A0202-12-0019-2
其中，為了等式(1)的目的，Duv是在u-v空間中離蒲朗克軌跡的色點之距離(注意，在等式(1)中，在黑體線之下的值是負的)。舉例而言，對於在黑體之下0.010的 點，可將-0.010插入等式(1)。(對於具有在約2700K與約3000K的範圍之外的CCT之色點，藉由檢查圖3中的色點之位置而將白度近似化，而不用過度實驗；舉例而言，假使照明源在「白線」上具有色點，則其將類似地具有一的白度值)。如同下述更詳細地說明般，LPI隨著照明源的色點趨近「白線」而增加，且隨著其在任一方向上移離而降低。
如同此處所使用般，色彩呈現是演色性的複合量度，演色性是照明源的淨飽合值(NSV)(例如對顯示增強的飽合但未過度飽合之NSV取得的相對較高的LPI值)、及色相失真值(HDV)(例如，對顯示最小或零色相失真之HDV取得的相對較高的LPI值)的函數。於下，將更詳細地說明NSV及HDV。
藉由使用1600個校正過的莫氏光亮光譜反射的完整資料庫而選取色彩陣列，選取使用使用測試色彩樣本的無偏差選取，而開發照明偏好指數(LPI)量度。特別是在考慮Color and Imaging Conference,2012(1),191-194(2012)中M.W.Derhak & R.S.Berns提出的"Analysis and Correction of the Joensuu Munsell Glossy Spectral Database,"文獻時，習於此技藝者可瞭解這1600個色彩。使用此色彩陣列允許涵蓋利用色相、值及色度之莫氏分類系統的色彩空間之顯著的一部份。
如同習於此技藝者將瞭解般，以莫氏系統依色相(具有10類別，各類別具有4個子類別，總共40項)、色度 (從0至16)、及值(從0至10)，界定此陣列中的各色彩。色相的10類別顯示及標示於圖4中。依照IEEE J.Sel.Top.Quantum Electron.,15(6),1753(2009)中A.Zukauskas,R.Vaicekauskas,F.Ivanauskas,H.Vaitkevicius,P.Vitta,and M.S.Shur等作者所著之“Statistical approach to color quality of solid-state lamps,”文獻中所揭示的類似方法，將飽合、色度及色相的所有程度都均等地加權以及以統計計數方式處理。
計算所有1600個色彩樣本的色點，如同在相同色溫度下由照明源(亦即，測試照明體)及由CIE參考照明體、或是蒲朗克輻射體所造成般。CIE參考照明體具有使用蒲朗克的黑體輻射定律而從照明源的CCT決定之光譜。蒲朗克定律將光源B的輻射率(W/sr.m3)定義為波長λ(米)及絕對溫度T(K)的函數：
Figure 103131905-A0202-12-0021-3
其中，h是蒲朗克常數且kB是波茲曼常數。
所有這些色點(也稱為色彩座標)接著轉換至CIELAB色域及產生色彩重現向量(CRV)。CRV是相對於參考照明體之色彩呈現偏移的量值及方向表示。圖5a顯示含於各CRV中的分量。徑向分量或△Cab將飽合、或色度偏移量，其中，離開原點的偏移是表示飽合增加，以及朝向原點偏移是表示飽合降低。方位分量或△hab將色相量化及由徑向上的角度變化表示。產生在特定莫氏值的CRV之向量圖作為a*-b*色度平面上的色彩偏移之視覺表示。圖5b代表消費者通常偏好的產品釹熾熱燈在莫氏值 5之CRV 502。如同向量圖中所見般，釹燈產生增強的飽合，特別是在紅光及綠光成分上(分別在向量圖的右及左側)。對應於黃色Y、紅色R、紫色P、藍色B、及綠色G之近似向量方向顯示於嵌入圖504中。
用於所有1600個莫氏色彩的各CRV之徑向及方位分量接著被判定為分別將色度及色相偏移定量。根據此大樣本規模，以統計計數表示CRV的量值及方向。
淨飽合值(NSV)代表具有增強的飽合之測試樣本百分比減掉具有降低的飽合之樣本百分比。以平均感知差異臨界值之外但在過飽合限制之下的色度(△Cab>0)增加表示增強的飽合程度。假使色度降低至相同平均感知差異臨界之外，則僅計數降低的飽合程度(△Cab<0)。平均感知差異值是根據下述公開文獻：在Color Research and Application,volume 19,#2,pp.105-121(1994)中，作者M.Mahy,L.Van Eycken,& A.Oosterlinck所著之“Evaluation of Uniform Color Spaces Developed after the Adoption of CIELAB and CIELUV”，其發現在CIELAB空間中，平均感知力半徑為2.3。對於過飽合限制，根據下公開文獻，選擇△Cab=15的值：作者Y.Ohno發表之“Color Quality Design for Solid State Lighting”，Presentation at LEDs 2012,Oct.11-12,San Diego,CA(2012)。在此工作中，發現對於飽合的色彩之偏好增加至極限，以及，對於高度飽合，偏好回應下降。在約△Cab=15的值附近，偏好回應可比得上無飽合或△Cab=0， 在這二值之間具有增加的偏好。
對莫氏系統中的10個主色相類別，計算個別的NSV值(NSVi)，以及，將全部NSV作為10個色相的平均值。如此本揭示中所使用般，以等式(2)及等式(3)界定NSV：等式(2)：NSVi=(在2.3<△Cab<15時，在色相i之CRV百分比)-(在△Cab<-2.3時，在色相i之CRV百分比),
Figure 103131905-A0202-12-0023-4
其中，△Cab是CRV的徑向分量且代表感知到的色度、或飽合之偏移，以及，i代表莫氏系統的10個主色相類別之色相類別。對於-2.3<△Cab<2.3之區域，典型的觀看者不會感知到飽合變化，飽合變化因而不會被列為增進或劣化。
色相失真值(HDV)代表正改變色相之測試樣本的加權百分比。雖然增加的色度(直到極限)一般對取得相對較高的LPI值真的有貢獻，但是色相改變通常不是所需(雖然與色度改變相比，色相改變對最終LPI是相對較弱的貢獻因素)。
如同習於此技藝者瞭解般，莫氏色彩系統典型上分成40個子類別(10個主色相類別中各類別有4個子類別)。為了計算HDV，在△hab>π/20弳度(或圓的四十分之一)時，改變至下一色相子類別的測試色彩之百分比 以平均△hab值加權，以色相子程度之間的分隔(π/20弳度)比例化。此增加的加權用以將非常大量的色相失真列入考慮，其中，當幾乎所有測試色彩都遭受到超過要計算的臨界值之色相失真時，百分比獨自接近在非常高百分比的限制。對這些計算，失真方向不重要，所以，對於在順時針及逆時針方向等二方向上的失真，△hab>0。如同對NSV般，對莫氏系統中的10個主色相類別，計算個別HDV值(HDVi)，以及，將總HDV取為在10個色相上的平面。如同本揭示中所使用般，以等式(4)及等式(5)，界定HDV：
Figure 103131905-A0202-12-0024-5
Figure 103131905-A0202-12-0024-6
其中，△hab是CRV的方位構件且代表感知色彩的偏移，i代表莫氏系統的10個主要色相類別的色相類別，△hab,avg,i是色相i內所有色彩的平均△hab值。
接著，NSV及HDV依等式(6)合併成色彩呈現值：等式(6)色彩呈現=(NSV-HDV/2.5)/50
注意，在等式(6)中，相對於NSV，HDV經過加權(亦即，除以因數)以提供最佳匹配給觀看者偏好回應。事實上，通常取得之色彩呈現的最高值約為1，但是，理論上在NSV=100及HDV=0時，其可取得2的值。
最後，以等式7定義LPI等式
等式(7)：LPI=100+50×[0.38×白度+0.62×色彩呈現]
其中，白度定義於等式(1)中，色彩呈現定義於等式(6)中。選擇「100」的參數，以致於如同根據其它照明量度般，參考黑體照明體得到分數為100的基線值。選擇「50」的參數以將LPI變化比例化為類似於CRI量值。舉例而言，典型的釹熾熱燈在CRI系統中被罰約20點，具有約80的CRI(相對於CRI=100的參考值)，而在LPI系統中，相同的釹熾熱燈被奬賞約20點，相對於LPI=100的參考值具有約120的LPI。選擇38%的白度及62%的色彩呈現之加權因數，以提供觀看者偏好資料的最佳適配。這些加權因數取決於觀看者集合，且在特別是來自不同人口統計或文化族群等增加的觀看者偏好資料之未來發展中，可以修改。但是，在本揭示中，LPI由等式(7)及其相關說明定義。
等式(8)顯示用於LPI之替代「主」等式，其僅是等式(1)、(6)及(7)的結合：
Figure 103131905-A0202-12-0025-7
以上述主等式再表示LPI之目的在於表示此新穎指數可提供值，習於此技藝者使用本揭示的指引，不需可過度實驗，即可從色彩科學中的參數導出此值。LPI隨著NSV增加，但隨著HDV增加而降低。分別地，LPI隨著Duv接近「白線」而增加。事實上，通常可取得之用於LPI的 最高值約為150，對應於白度=1以及色彩呈現=1，但是，有181的最大理論值，其中，白度=1及色彩呈現=2。
綜上所述，用於給定的燈或給定的測試照明體或是給定的照明設備之LPI值可依下述步驟決定(不一定依此次序)：(a)提供測試照明體發射的光之光譜作為其具有1-2nm(或更精密的)精準度之光譜功率分佈(SPD)；(b)從測試照明體的SPD決定色點(色溫及Duv)；(c)使用等式(1)，從Duv計算白度成分；(c’)從測試照明體的色溫決定參考光譜；(d’)計算用於參考及測試照明體之CIELAB色域中所有1600個莫氏色彩的色點；(e’)計算相對於參考光譜之用於測試照明體的色彩重現向量；(f)分別使用等式(3)及等式(5)，計算淨飽合值及色相失真值；(g’)使用等式(6)，計算色彩呈現成分；以及(d)使用等式(7)，將來自步驟(c)的白度成分與來自步驟(g’)的色彩呈現成分合併成LPI。
傳統的燈型式包含熾熱、鹵素、及LED燈，它們採用摻雜Nd的玻璃以吸收光源發射的光譜中的某些黃光，而相對於它們不具有Nd吸收的配對燈，會增強色彩偏好。圖6顯示Reveal®型熾熱或鹵素光源600，其包含在摻雜有釹氧化物(Nd2O3)的玻璃圓頂604內的一或更多 熾熱或鹵素線圈602。從一或多個線圈發射的光類似於黑體光譜的光，典型上具有在約2700K與約3200K之間的相關聯色溫(CCT)。此CCT範圍稱為暖白光。摻雜Nd的玻璃圓頂604會作用以濾除有色彩光譜的黃光部份中的光，以致於發射經過光源600的玻璃圓頂604之光具有增強的色彩偏好、色彩飽合、或是色彩對比能力，相對於不具有Nd玻璃濾光器之相同光源發射的光，人類觀看者典型上偏好此具有增強能力的光。
圖7a包含具有CCT=2695凱氏溫度(K)之圖6的熾熱光源600之相對光輸出相對於波長(或光譜功率分佈(SPD))的圖形700、以及具有相同的CCT=2695K之黑體光源的SPD圖702。對於具有CCT<5000K的測試光源(對於CCT>5000K，此處典型上使用日光光譜作為參考)，在計算測試光源的色度值時，黑體發光器典型上被視為被比較的任何測試照明體之參考光源。作為參考照明體，黑體發光器會被指派CRI=100的值。為了一致性，對於LPI量度，黑體發光器類似地被指派100的參考值。由於熾熱光SPD緊密地類似於黑體的SPD，所以，在2695K用於熾熱光源的值是CRI=99.8及LPI=99.8。在CRI的情形中，99.8的值幾乎等於CRI=100之最大可能值，以致於依據CRI量度，熾熱光源具有幾乎理想的演色性(或是色彩「逼真度」)。在LPI的情形中，99.8的值被視為中性值，而不是最大值。遠低於100的LPI值是可能的，因此，可預期典型的觀看者對於此光源的偏好遠 小於熾熱光源，但是，也有高達約LPI=150的更高的可能值，因此，預期典型的觀看者對此光源的偏好遠大於熾熱光源。CRI量度將光源呈現之八個淡色的測試色彩與黑體參考正好相同的程度量化，因此，其是色域中有限範圍的色彩「逼真度」量度。
圖7b包含藉由摻雜Nd的玻璃以過濾熾熱光源700的光而取得之具有CCT=2695K(約80的CRI及約120的LPI)的熾熱光源之SPD圖形700、以及具有相同的CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖704。二SPD之間的差異完全導因於摻雜Nd的玻璃之吸光，大部份發生於約570nm至約610nm的黃光範圍，以及約510nm至約540nm的綠光範圍之較弱吸收。從Nd吸光獲得之色彩偏好優點主要導因於黃光吸收。
SPD是依據例如瓦特/nm或是瓦特/nm/cm2等尺寸或其它輻射量度數量等光強度的絕對比例繪製，或是以相對單位繪製，如同此處所提供般，有時歸一化至峰值強度。假定被照明的物品或空間的照度是在正常的亮光視力範圍中(亦即，大於約10-100勒克斯(lux)直至約1,000-10,000勒克斯(勒克斯=流明/m2)，則歸一化的SPD足夠用於光源的所有色度特徵之計算。SPD曲線中表列的資訊使得該光源的所有色度及光度之精確計算成為可能。
圖7a中所示的熾熱燈的SPD 700由於在任何波長沒有顯著的尖波或洞，所以顯示其是例外平衡的光源。緊密地符合具有相同CCT的黑體曲線之此平滑曲線表示傑出 的色彩逼真能力。依照CRI量尺，黑體光譜被定義為具有完美的演色性，亦即，CRI=100。熾熱燈典型上具有約99的CRI。Nd熾熱燈典型上具有約80的CRI。僅管較低的CRI，但大部份的觀看者仍偏好Nd熾熱燈的色彩重現多於熾熱燈，特別是對於例如人、食物、木材、等等有機物品被照明的應用。
當相較於人造光源時，日光呈現光譜的藍光及綠光部份中的大量能量，使其為具有高色溫(約5500K)的冷光源(亦即，高CCT)。因此，SPD圖有助於瞭解各式各樣的燈在它們的光輸出之色彩成分上如何不同。
某些習知的燈型式包含一或更多LED，其採用摻雜Nd的玻璃以吸收光源發射的光譜之某些黃光，以相對於缺乏Nd吸光之它們的配對燈，增強色彩偏好。圖8a顯示包含一或更多LED之Reveal®型LED光源800，圖8b是圖8a的光源850之爆炸視圖。LED(發光二極體)是固態照明(SSL)組件的實例，固態照明(SSL)組件包含半導體發光二極體(LED)、有機LED、或聚合物LED，作為照明源以取代例如使用電熱絲的熾熱燈泡等光源、或是使用電漿及/或氣體的螢光燈管。
參考圖8b，LED 806及808顯示為安裝至印刷電路板810，印刷電路板810可附著至殼804，以致於當組合時，LED 806及808位於浸漬釹氧化物(Nd2O3)的玻璃圓頂802之內，以致於光源發射的大部份或所有光通過圓頂。應瞭解，圖8a及8b顯示LED燈的剛好一實例，其 利用一或更多固態照明組件以在被供電時提供照明。因此，圖8a及8b中所示的特定組件僅用於說明之用，習於此技藝者將瞭解，可視所要的用途及/或其它考慮，而使用其它形狀及/或尺寸的各種組件。舉例而言，殼804可以具有不同的尺寸及/或形狀，以及，在組合期間，固態照明組件806和808可以直接及/或間接地連接至其。
圖9包含習知的暖白光LED燈的光譜功率分佈(SPD)圖900，習知的暖白光LED燈包括多個均激發YAG磷光體及紅光磷光體的藍光LED，混合光具有CCT=2766K、CRI=91、及LPI=97，以及，包含具有CCT=2777K、CRI=91、及LPI=111的圖8a之習知的Reveal®型LED光源800之SPD圖910。從LED發射的光包括具有約400至約460nm的範圍中的峰值波長之來自藍光LED的光902(例如深藍InGaN)、及由來自LED的藍光激發磷光體材料(例如YAG：Ce磷光體)而產生的具有約500至約600nm範圍的峰值發光之黃綠光904、以及也由來自LED的藍光激發另一磷光體材料(例如氮化物或硫化磷光體)而產生的具有約600至約670nm範圍的峰值發光之紅光906的混合。未由磷光體材料吸收之藍光LED產生的藍光之部份與磷光體材料發射的光相結合，提供呈現給人眼幾乎是白色的光。混合光的光譜也類似於黑體光譜，但是包含在藍光LED發光與黃綠磷光體發光的波長範圍之間的凹陷。Nd玻璃會作用以將黃綠及紅光磷光體產生之色彩光譜的黃光部份908中的光濾除， 以致於從光源800的玻璃圓頂發射的光910具有增強的色彩偏好，或是色彩飽合或色彩對比能力，相對於不具Nd玻璃濾光器之相同光源發射的光900，觀看者典型上偏好具有此增強能力的光900。
包含一或更多低壓水銀(Hg)放電燈及及被選取以降低光源發射的黃光光量之可見光發光磷光體的特別配置(亦即，螢光(FL)或小巧型螢光(CFL)光源)之某些傳統的燈型式，也已知相對於它們不具有特別磷光體配置之典型的配對體FL或CFL光源燈，會增強色彩偏好。圖10顯示包含Reveal®型CFL光源1000，其包含低壓Hg放電管1002，低壓Hg放電管1002塗著具有相對低的黃光發光之客製化的磷光體1004的混合物。
圖11包含具有CCT=2582K、CRI=69、及LPI=116之圖10的Reveal®型CFL光源之光譜功率分佈(SPD)圖1100、以及具有CCT=2755K之圖6的Reveal®型熾熱光源之SPD圖704。混合光光譜1100由傾向於模擬具有CCT=2582K的黑體光譜之形狀的很多窄的、及某些寬的發光頻帶組成。與Nd熾熱光SPD 704相比，在可用於CFL產品之紅及綠磷光體的限制下，紅光及綠光增強，以及，黃光受抑制是類似的。相對於從具有傳統的磷光體混合之相同光源發射的光，具有光譜的黃光部份中相對低的發光之光源1000的混合光光譜1100具有人類觀看者典型上偏好之增強的色彩偏好、或色彩飽合或色彩對比能力。
某些增加的傳統燈型式包含具有綠及紅光磷光體之一 或更多LED，所述綠及紅光磷光體具有充份分開的峰值波長以在黃光波長範圍中產生凹陷，舉例而言，在雜貨業應用中，會增強肉類、蔬菜、及農產品(例如水果)的色彩。如上所述，圖8b顯示LED光源350，LED光源350包含一或更多LED 368或372，在某些實施例中，LED 368或372包含一或更多具有綠及紅光磷光體的LED以產生增強肉類、蔬菜等等的色彩。
圖12包含具有峰值波長充份分離以在黃光波長範圍中產生凹陷的綠光及紅光磷光體且具有CCT=2837K、CRI=74、及LPI=124之光源之SPD圖1200，以及具有CCT=2755K的圖6之Reveal®型熾熱光源的SPD圖704。自LED發射的光包括從藍光LED發射之具有約400nm至約460nm的範圍的峰值波長的光、及由來自LED的藍光激發綠光磷光體材料而產生的具有約500nm至約580nm範圍的峰值發光之綠光、以及由來自LED的藍光激發紅光磷光體材料而產生的具有約600nm至約670nm範圍的峰值發光之紅光的混合。未由磷光體材料吸收之藍光LED產生的藍光之部份與綠及紅光磷光體材料發射的光相結合，提供呈現給人眼幾乎是白色的光。混合光的光譜具有在藍光LED發光1202與綠光磷光體發光1204之間的波長範圍中的凹陷，以及包含在綠光磷光體發光1204與紅光磷光體發光1206之間的黃光波長範圍中的第二凹陷。光源也具有約2700K與約6000K之間的CCT，或是其具有更高的CCT，例如，高達約10,000K或更 高，或是更低的CCT，例如約1800K或更低。相對於黃綠及紅光磷光體(例如，圖9中的黃綠光磷光體904及紅光磷光體906)之一般峰值波長，導因於綠及紅光磷光體發光1204及發光1206的峰值分離之色彩光譜的黃光部份中縮減的發光會提供具有增強的色彩偏好、或色彩飽合或色彩對比能力之光源光譜1200，相對於採用典型的黃綠及紅光磷光體之相同光源所發射的光，人類觀看者典型上偏好此具有增強能力的光源光譜1200。
傳統的藍移黃(BSY)及紅(R)LED光源(BSY+R)會產生白光，所述白光由峰值波長在約400nm至約460nm範圍的藍光LED、以及由LED發射的藍光激發綠光磷光體而產生之約500nm至約560nm範圍的峰值發光之藍移黃(亦即，黃綠)光、以及由紅光LED發射的峰值發光約600nm至約630nm範圍之紅光所組成。在某些實施例中，圖8b中所示的LED光源850包含一或更多組LED 806和808，均由塗著BSY磷光體的藍光LED及紅光LED的混合組成。
圖13包含具有塗著BSY磷光體之藍光LED、及紅光LED、以及具有CCT=2658K、CRI=93、及LPI=110之傳統的BSY+R型LED光源的SPD圖1300，以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源之SPD圖704。未由磷光體材料吸收之藍光LED產生的藍光之部份與磷光體材料發射的光及紅光LED發射的紅光相結合，提供呈現給人眼幾乎是白色的光。混合光的光譜1300也類似於黑 體光譜，但是在藍光LED發光1302與BSY磷光體發光1304之間的波長範圍中具有凹陷，以及在BSY磷光體發光1304與紅光LED發光1306之間的黃光波長範圍中有第二凹陷。相對於黃綠及紅光磷光體(例如，圖9中的黃綠光磷光體904及紅光磷光體906)之一般峰值波長，導因於綠光磷光體及紅光LED 1304及1306的峰值分離之色彩光譜的黃光部份中縮減的發光會提供具有增強的色彩偏好、或色彩飽合或色彩對比能力之光源光譜1300，相對於採用典型的黃綠及紅光磷光體之相同光源所發射的光，人類觀看者典型上偏好此具有增強能力的光源光譜1300。
為了更佳地瞭解及傳遞光譜紅件選取對於明照偏好指數(LPI)量度的影響，使用光譜模型以執行實驗的細部設計(DOE)。實驗允許辨識最佳化光譜特徵以使典型的觀看者之色彩偏好回應及LPI最大化，以及，引導未來照明產品的設計。此DOE提供增進光源的LPI之發光組件選取的一般指南。
各光譜主要包括重疊成複合光譜之三成分(一般為藍光、綠光、及紅光)。DOE中使用的藍光成分是峰值在450nm的藍光LED的藍光成分。此波長被選擇成代表藍光LED族群；但是，由於使用不同的藍光發光特徵而執行之類似的DOE會因為LPI色彩量度對於藍光比對綠及紅光相對地更不靈敏，而被預期產生非常類似的結果，所以，其不應被視為結果的限制。從圖1a可瞭解此點，在 圖1a中，藍光102之視網膜響應清楚地不同於綠光104及紅光106，但是，綠光及紅光響應彼此不會幾乎如此清楚地區別。圖14顯示因為此DOE中使用的波長之作用的藍光發光。由於LPI對藍光特徵的相對不靈敏，所以，可期望此DOE的結果代表任何具有藍光範圍(例如約400至約460nm)中的峰值波長及具有小於約50nm的FWHM之藍光光源。
使用高斯函數，將綠光成分模型化作為但不限於LED及磷光發光等二發光的近似，或是更廣泛而言為SSL及降頻轉換體發光的近似。綠光成分的峰值波長也被允許以10nm增量從520nm變化至560nm，而半峰全幅值(FWHM)以10nm增量從20nm變化至100nm，作為但不限於LED及磷光發光等二發光的近似。圖15顯示選取具有出自DOE(實驗設計)中使用的45(5峰值×9 FWHM)之變化的FWHM之五個可能的綠光成分。
也使用高斯函數，將紅光成分模型化作為但不限於LED及磷光發光等二發光的近似，或是更廣泛而言為SSL及降頻轉換體發光的近似。紅光成分的峰值波長也被允許以10nm增量從590nm變化至680nm，而半峰全幅值(FWHM)以10nm增量從20nm變化至100nm。圖16顯示自DOE(實驗設計)中使用的90(10峰值×9 FWHM)紅光成分中選取9個可能的紅光成分。圖17顯示為了說明之用之包括藍光1702、綠光1704、及紅光1706成分的代表光譜1700。
產生藍光、綠光及紅光成分的所有組合，造成4050個獨特的組合(1藍光×45綠光×90紅光)。根據由選取的參數固定之各成分的形狀，調整藍光、綠光、及紅光成分的相對振幅，以造成選取的色點。已定義藍光、綠光、及紅光高斯成分的峰值及寬度，以及獨特地定義複合光譜的色點(含有綠光及紅光峰值振幅相對於藍光振幅之比例)。對二色點執行DOE，一色點是在黑體上的2700K(Duv=0.000)，而一色點是在接近「白線」的2700K(Duv=-0.010)，造成總共8100個光譜。接著對各光譜計算照明偏好指數(LPI)值、及為趨勢和妥協而分析照明偏好指數(LPI)值。
如上所述的DOE之值得注意的結果涉及LPI與CRI之間的關係。對於接近「白線」的色點(Duv=-0.010)，對所有4050光譜計算CRI值，以及，將CRI值與它們各別的LPI值相比較。圖18是LPI值相對於在Duv=-0.010及CCT=2700K之用於這些4050光譜的CRI值之作圖。一般而言，光譜的飽合程度以逆時針方式增加。對於呈現未飽合的色彩之光譜，CPI及LPI都是低的，且將隨著飽合增加而上升。當色彩呈現類似於參考照明體的色彩時，CRI將最大化，以及，CRI將隨著飽合進一步增強而開始下降。但是，CRI約60時，LPI繼續隨著飽合及峰值而上升。隨著光譜進入過飽合區，LPI接著開始下降。由於此關係，隨著CRI及LPI對於參考照明體之外增強的飽合度呈相反地相關，用於高CRI的最佳化固有地限制用於高 LPI值的設計。
為了顯示綠光峰值波長、綠光FWHM、紅光峰值波長、紅光FWHM、及Duv的程度對LPI的影響，如圖19、圖20、及圖21中所示般，產生一系列等高圖。各別的等高圖顯示用於紅光峰值波長相對於綠光峰值波長之依10增量的LPI等高圖。在圖19、20及21中的各圖中，等高圖分成3×3格(各等高圖以「a」至「i」標示)，其中，綠光FWHM延著水平方向從20nm至60nm而至100nm，以及，紅光FWHM延著垂直方向從20nm至60nm而至100nm。此等高圖的選取被選擇成藉由選取含於DOE中之最低、中間、及最高程度的FWHM，而顯示LPI與紅光及綠光FWHM之間的相互作用。圖19顯示與黑體軌跡上或Duv=0.000的色點相關之3×3等高圖格。圖20顯示相同紅光及綠光參數但在黑體軌跡與「白線」之間的半途中的或Duv=-0.005的色點之圖形。圖21顯示相同紅光及綠光參數但在接近「白線」的標的Duv程度的或Duv=-0.010的色點之圖形。這三個Duv程度被選取以顯示色點或Duv對LPI的作用，以及不應被視為LPI應用的限制。呈現從黑體線至「白線」之連續Duv程度的類似等高圖，實現類似的趨勢。此外，除了在20、60、及100nm FWHM真正呈現的圖之外，在紅光及綠光FWHM的中間值，例如在30、40、50、70、80、及90nm FWHM，也呈現類似的等高圖。在三個Duv位置中的各位置之3×3矩陣的等高圖是在DOE中產生及分析之9×9矩陣的等高 圖之子集合。為了簡明起見，也因為發現精細步進的中間圖是平滑插入於圖19、20及21中呈現的粗略步進圖之間，所以，選取縮減的3×3矩陣的等高圖集合，以代表整個9×9矩陣的圖。習於此技藝者將瞭解呈現的圖之間的平滑轉移，以及瞭解代表紅光及綠光發光器的所有8100個組合之解答呈現於其中。
藉由比較圖19的等高圖與圖20及21的等高圖，可看到Duv、或白度的效用。等高圖的一般形狀維持相同，但是，從Duv=0.000至Duv=-0.005至Duv=-0.010，LPI等高圖值增加(亦即，從圖19中的120的最大LPI等高圖至圖20中的130的最大LPI等高圖，以及圖21中的140的最大LPI等高圖)，顯示白度對LPI的影響。從Duv=0.000至Duv=-0.010，LPI等式的白度成分從0增加至1，根據等式(7)，在LPI中造成19點增加。一般而言，在各等高圖中用於最大化LPI之最佳化值在綠光峰值波長上受到很常輕微的縮減(約略5nm)，而紅光峰值波長維持相對不變。這有助於將白度及色彩呈現的相對正交本質顯示為Duv程度，因而白度對等高圖的形狀以及驅動色彩呈現之最佳化的綠光及紅光成分特徵具有些微的作用。
在圖19、圖20、及圖21的各圖中，可看見綠光成分的作用。一般而言，特別是對用於紅光成分之中間至低FWHM程度(等高圖「d」至「i」)，更寬的綠光成分導致更高的最佳綠光峰值波長。具有更高的FWHM之綠光 成分也導致更高的可取得之LPI值以及在給定等高圖內更大的最佳化區。舉例而言，如同圖21中所見般(等高圖「g」至「i」)，在LPI=140等高圖內的區域實質上從20nm(g)的綠光FWHM增長至100nm(i)的綠光FWHM，特別是在水平方向上。當使用具有更大的FWHM之綠光成分作為LPI值對綠光峰值波長不是如此敏感時，這會在設計內產生更大的穩定度。但是，如同圖「a」至「c」中所見般，對於具有紅光FWHM=100nm之寬廣的紅光成分，綠光FWHM的作用不具有相同的作用。隨著寬廣的紅光成分，由於紅光與綠光成分之間的某些區別會在寬廣的重疊中喪失，所以，將綠光成分FWHM增加至高位準會降低可取得的最大LPI。對於中間程度的紅光FWHM，如同等高圖「d」至「f」中所見般，將綠光FWHM增加也會使最佳化的紅光峰值波長偏移至較深的紅光，以維持紅光與綠光成分之間的區別。
類似地，圖19、圖20、及圖21顯示紅光成分對LPI的作用。特別是對於中間至低的FWHM程度(等高圖「d」至「i」)，如同垂直方向上等高圖的密切分組所見般，特別是對於在620nm及之下的紅光峰值波長，LPI值對於紅光峰值波長是高度敏感的。舉例而言，如圖21(i)中所見般，將紅光峰值波長從590nm增加至620nm會造成LPI從60增加至130。在620nm之外，LPI對紅光峰值波長不是如此靈敏的。一般而言，隨著紅光FWHM增加，最佳化的紅光峰值波長也增加，以維持紅光與綠光 成分之間的分隔。
以如上述DOE般地設計的三成分系統，可取得的最大LPI值約145。參考圖22中所示的光譜2200，以Duv=-0.010、峰值約545nm而FWHM約80nm之綠光成分2204、峰值約635nm而FWHM約20nm之紅光成分2206，最容易達成此點。如此，光譜2200導因於這些選取。
根據此處所述的方法及設備，於下說明新穎及發明的「BSY+R」光源實施例，其提供增強的LPI程度；以及，一般而言，使例如食物、木材、植物、皮膚、及衣服等自然物品的色彩呈現更動人。如上所述般，大部份的觀看者偏好此照明下大部份物品的外觀。也如上所述，人會友善地回應提供具有增強的色彩飽合及/或對比之白光的光源，藉由抑制或移除來自光譜的黃光及/或藉由強化光譜的紅光及綠光部份、或二者，可以達成此點。
一般而言，BSY+R光源利用可為SSL光源或LED、或是由紫光或紫外光源激發的降頻轉換體(例如深藍光的InGaN LED)之至少一藍光光源、及例如磷光體等(例如YAG：Ce磷光體)至少一黃綠光降頻轉換體，以來自至少一紅光SSL或LED的紅光補充所述組合。來自BSY LED的光基本上是白光，具有在黑體軌跡上方的色點(亦即，相對於位於黑體軌跡上的白光，具有過度的黃光及綠光發光之光)。BSY發光可以與來自紅光LED的光(例如具有約610nm至630nm或更高的波長，可由例如一或更多 AlInGaP LED供應)相結合，以移除接近黑體曲線(或下方)的色點，而產生在約2700K至約3200K的色溫範圍中的光、或是暖白光。
在某些實施例中，主要光源是暖白光BSY+R LED產生以及磷光體光源。此處揭示之新穎的產品利用具有至少約630nm至約640nm的峰值紅光波長之紅光LED，以及增加地使用(亦即，除了具有至少約630nm至約640nm的峰值紅光波長之紅光LED之外)具有約640nm至約670nm的峰值波長之深紅光LED。關於此暖白光LED及紅光LED光源產品，光譜的紅光、綠光及藍光區必須平衡以取得所需的色點。已發現在這些產品中增加深紅光LED，而藉由增加被感知的物品之色彩飽合，來增強紅光/紅光為基礎的及綠光/綠光為基礎的有色物品的外觀。假定具有足夠高效率的綠光LED，無磷光體的RGB LED光譜可比目前的BSY+R LED光譜以高CRI可提供更高的功效。使用BSY+R LED之本發明的優點大致上可應用至RGB LED。
關於色彩重現，特別地，在CIE色彩系統中的R9色斑是飽合的紅色。除了是R1至R8淡色的平均值之一般CRI之外，R9值還經常被指明。由於CRI標示未飽合的淡色之色彩重現，所以R9表示光源重現未飽合的紅色物品之能力，對於此點，相對於熾熱光源，大部份的非熾熱光源表現不佳。R9色彩的反射光譜始於約600nm，幾乎達到其約660nm的最大值且繼續緩慢增加至通過800 nm。用於熾熱及鹵素技術的光譜將光加入深紅光譜，也繼續加入超過750nm的光，導致能量浪費。將峰值在630-670nm的紅光LED加至公稱的白光LED產品會顯著地增加R9反射光譜，而不會不當地增加眼睛無法感知之較長的紅外光波長中之浪費的光。由於人眼的紅綠光不友善回應，綠色物品也被增強。
來自上述實驗設計(DOE)的結果也應用至BSY+R系統。如下述所使用般，「BSY磷光體」一詞意指BSY系統中使用的磷光體。一般而言，來自BSY磷光體的發光典型上較寬且在約60nm至約100nm的FWHM範圍中，而來自紅光LED的發光典型上是窄的，FWHM在約20nm的等級。藉由將FWHM值限制於這些目標，導因於BSY+R系統的用於LPI值之模型會依循。為了顯示BSY磷光體的綠光峰值波長、綠光FWHM、紅光峰值波長、及Duv程度對用於BSY+R系統的影響，在圖23中顯示「a」至「i」之等高圖系列。各個等高圖顯示紅光峰值波長相對於綠光峰值波長之以10增量的LPI等高圖。在圖23之內，等高圖分成3×3格，其中，綠光FWHM延著水平方向從60nm至80nm而至100nm，以及，Duv延著垂直方向從-0.010至-0.005而至0.000。對於圖23中的所有九個等高圖，紅光FWHM固定於20nm。如前所述，三個Duv程度被選擇以顯示色點或Duv對LPI的作用，以及不應被視為LPI應用的限制。繪製從黑體線至「白線」連續的Duv程度的類似等高圖，實現類似的趨勢。
藉由比較圖23的三列，容易看到Duv的作用。等高圖的一般形狀維持相同，但是，從Duv=0.000(圖「a」至「c」)至Duv=-0.005(圖「d」至「f」)至Duv=-0.010(圖「g」至「i」)，LPI等高圖值會增加。從Duv=0.000至Duv=-0.010，LPI等式的白度成分從0增加至1，根據此處所述之用於LPI的等式(7)，在LPI中造成19點增加。一般而言，在各等高圖中用於最大化LPI之最佳化值在綠光峰值波長上受到很常輕微的縮減(約略5nm)，而紅光峰值波長維持相對不變。
在圖23中也可看到BSY+R系統中的BSY成分的作用。一般而言，來自綠光BSY磷光體成分的更寬發光會導致稍微較高的最佳化綠光峰值波長，但是等高圖的形狀持相對不變。具有更高的FWHM之綠光磷光體成分也導致更高可取得的LPI值以及給定的等高圖內更大的最佳化區。舉例而言，如圖23等高圖「g」至「i」中可見般，特別是在水平方向上，在LPI=140等高圖內的區域從60nm的綠光FWHM(「g」)成長至從100nm的綠光FWHM(「i」)。當使用具有更大的FWHM之綠光成分作為LPI值對於綠光峰值波長不是如此靈敏時，這產生較大的穩定度。
類似地，圖23也顯示紅光LED峰值波長對LPI的作用。一般而言，如同垂直方向上等高圖的密切分組所見般，特別是對於在620nm及之下的紅光峰值波長，LPI值對於紅光LED峰值波長是高度靈敏的。舉例而言，如 圖23等高圖「i」中所見般，將紅光峰值波長從590nm增加至620nm會造成LPI從60增加至130。在620nm之外，LPI對紅光峰值波長不是如此靈敏的，理想的峰值波長在約625nm至約650nm的範圍內。
為了取得高LPI值，一般應審慎地選擇BSY特徵及紅光LED峰值波長。對於大於120的LPI值以及接近黑體或接近Duv=0.000的色點，BSY磷光體成分應具有在約60nm至約100nm範圍中的FWHM以及在約540nm至約560nm範圍中的峰值波長，而紅光LED應具有在約625nm至約660nm範圍中的峰值波長。對於大於120的LPI值以及接近黑體與「白線」之間的中間點或是接近Duv=-0.005之色點，BSY磷光體成分應具有在約60nm至約100nm範圍中的FWHM以及在約525nm至約570nm範圍中的峰值波長，而紅光LED應具有在約615nm至約670nm範圍中的峰值波長。對於大於120的LPI值以及接近「白線」或是接近Duv=-0.010之色點，BSY磷光體成分應具有在約60nm至約100nm範圍中的FWHM以及在約520nm至約580nm範圍中的峰值波長，而紅光LED應具有在約610nm至約680nm範圍中的峰值波長。對於大於130的LPI值以及接近黑體與「白線」之間的中間點或是接近Duv=-0.005之色點，BSY磷光體成分應具有在約60nm至約100nm範圍中的FWHM以及在約535nm至約560nm範圍中的峰值波長，而紅光LED應具有在約625nm至約655nm範圍中的峰值波長。對於大於130的 LPI值以及接近「白線」或是接近Duv=-0.010之色點，BSY成分應具有在約60nm至約100nm範圍中的FWHM以及在約525nm至約570nm範圍中的峰值波長，而紅光LED應具有在約615nm至約670nm範圍中的峰值波長。對於大於140的LPI值以及接近「白線」或是接近Duv=-0.010之色點，BSY成分應具有在約60nm至約100nm範圍中的FWHM以及在約535nm至約560nm範圍中的峰值波長，而紅光LED應具有在約625nm至約655nm範圍中的峰值波長。
在BSY+R系統的一實施例中，根據圖8b的LED光源850包含一或更多組LED 806和808，均由塗著BSY磷光體的藍光LED及紅光LED的混合組成，其中，未由磷光體材料吸收之藍光LED產生的藍光之部份與磷光體材料發射的光及紅光LED發射的紅光相結合，提供呈現給人眼幾乎是白色的光。混合光的光譜由約400nm至約460nm的範圍中的藍光LED峰值發光、由來自LED的藍光激發綠光或黃綠光磷光體而產生的具有約500nm至約580nm範圍的BSY峰值發光、以及在約600nm至約640nm範圍的紅光LED峰值發光所組成。光譜也類似於黑體光譜，但是包含在藍光LED發光與綠光或黃綠光磷光體發光之間的波長範圍中的凹陷，以及包含在綠光或黃綠磷光體與紅光LED之間的黃光波長範圍中的第二凹陷。光源也具有在約2700K與約4000K之間的CCT，或是其具有更高的CCT，可能高達約10,000K或更高，或是更低 的CCT，可能低至約1800K或更低。在色彩光譜的黃光部份中縮減的發光是導因於綠光或黃綠光磷光體及紅光LED的峰值之分開，峰值分開是導因於BSY磷光體之相對窄的寬度、及相對短的峰值波長、以及紅光LED很窄的寬度。在黃光中的光譜凹陷假使足夠深時，則可提供具有增強的色彩偏好、或色彩飽合或色彩對比能力之光源，相對於採用未在黃光中產生凹陷之典型的藍光及紅光LED及磷光體組合之相同光源所發射的光，人類觀看者典型上偏好此具有增強能力的光。
圖24包含具有CCT=2700K的上述剛剛說明的BSY+R型的LED光源之SPD圖2400、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖704。曲線2400顯示藍光LED的峰值波長2402發生在約450nm，黃綠光磷光體的峰值波長2404發生在約550nm，以及紅光LED的峰值波長2406發生在約635nm。此光譜產生具有CCT=2700K、CRI=78、及LPI=136的光。136的LPI分數是高的，意指與可能使用某些先前技術的光引擎相比，當使用BSY+R光譜2400時，人類觀察者將感知到更飽合的色彩以及更偏好的外觀。
圖25包含上述剛說明之BSY+R型的LED光源之不同實施的SPD圖2500、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖704。曲線2500顯示藍光LED的峰值波長2502發生在約450nm，黃綠光磷光體的峰值波長2504發生在約550nm，以及紅光LED的峰值波長2506 發生在約630nm。對於此實施，光譜已被最佳化以符合目前的能源之星準則，能源之星準則要求CRI大於80以及色點在圖26的色度圖中的虛線2600所界定之「能源之星」四邊形內。能源之星四邊形具有在蒲朗克軌跡或黑體軌跡302上方及下方幾乎相等的部份，且位於色度空間中「白線」304上方。圖25中的光譜2500產生具有CCT=2700K、CRI=84、及LPI=123、以及位於圖26中的能源之星四邊形內的色點2602之光。相反地，圖24中的光譜2400產生具有在能源之星四邊形下方之圖26中的色點2604之光。123的LPI分數是相對高的，意指與可能使用某些先前技術的光引擎相比，當使用BSY+R光譜2500時，人類觀察者將感知到更飽合的色彩以及更偏好的外觀，但不像圖24中的光譜2400一樣高。
在BSY+R系統的第二實施例中，圖8b中所示的LED光源850包含一或更多組LED 806和808，均由塗著BSY磷光體的藍光LED及深紅光LED的混合組成，其中，未由磷光體材料吸收之藍光LED產生的藍光之部份與磷光體材料發射的光及深紅光LED發射的紅光相結合，提供呈現給人眼幾乎是白色的光。混合光的光譜由約400nm至約460nm的範圍中的藍光LED峰值發光、由來自LED的藍光激發綠光或黃綠光磷光體而產生的具有約500nm至約580nm範圍的BSY峰值發光、以及在約640nm至約670nm範圍的深紅光LED峰值發光所組成。光譜包含在藍光LED發光與綠光或黃綠光磷光體發光之間的波長 範圍中的凹陷，以及包含在綠光或黃綠磷光體與深紅光LED之間的黃光波長範圍中的第二凹陷。光源也具有在約2700K與約4000K之間的CCT，或是其具有更高的CCT，可能高達約10,000K或更高，或是更低的CCT，可能低至約1800K或更低。在色彩光譜的黃光部份中縮減的發光是導因於綠光或黃綠光磷光體及紅光LED的峰值之分開，峰值分開是導因於BSY磷光體之相對窄的寬度、及相對短的峰值波長、以及紅光LED很窄的寬度。在黃光中的光譜凹陷假使足夠深時，則可提供具有增強的色彩偏好、或色彩飽合或色彩對比能力之光源，相對於採用未在黃光中產生凹陷之典型的藍光及紅光LED及磷光體組合之相同光源所發射的光，人類觀看者典型上偏好此具有增強能力的光源。
圖27包含上述剛說明之BSY+R型的LED光源的第二實施例之SPD圖2700、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖704。曲線2700顯示藍光LED的峰值波長2702發生在約450nm，黃綠光磷光體的峰值波長2704發生在約550nm，以及深紅光LED的峰值波長2706發生在約660nm。此光譜產生具有CCT=2700K、CRI=66、及LPI=139之光。139的LPI分數是高的，意指與可能使用某些先前技術的光引擎相比，當使用BSY+R光譜2700時，人類觀察者將感知到更飽合的色彩以及更偏好的外觀。
在BSY+R系統的第三實施例中，圖8b中所示的LED 光源850包含一或更多組LED 806和808，均由塗著BSY磷光體的藍光LED、紅光LED及深紅光LED的混合組成，其中，未由磷光體材料吸收之藍光LED產生的藍光之部份與磷光體材料發射的光及紅光LED和深紅光LED發射的紅光相結合，提供呈現給人眼幾乎是白色的光。混合光的光譜由約400nm至約460nm的範圍中的藍光LED峰值發光、由來自LED的藍光激發綠光或黃綠光磷光體而產生的具有約500nm至約580nm範圍的BSY峰值發光、在約600nm至約640nm範圍的紅光LED峰值發光、以及在約640nm至約670nm範圍的深紅光LED峰值發光所組成。光譜包含在藍光LED發光與綠光或黃綠光磷光體發光之間的波長範圍中的凹陷，以及包含在綠光或黃綠磷光體與紅光LED之間的黃光波長範圍中的第二凹陷，以及包含在紅光LED與深紅光LED之間的紅光波長範圍中的第三凹陷。光源也具有在約2700K與約4000K之間的CCT，或是其具有更高的CCT，可能高達約10,000K或更高，或是更低的CCT，可能低至約1800K或更低。在色彩光譜的黃光部份中縮減的發光是導因於綠光或黃綠光磷光體及紅光LED的峰值之分開，峰值分開是導因於BSY磷光體之相對窄的寬度、及相對短的峰值波長、以及紅光LED很窄的寬度。在黃光中的光譜凹陷假使足夠深時，則可提供具有增強的色彩偏好、或色彩飽合或色彩對比能力之光源，相對於採用未在黃光中產生凹陷之典型的藍光及紅光LED以及磷光體組合之相同光源 所發射的光，人類觀看者典型上偏好此具有增強能力的光源。
圖28包含上述剛說明之BSY+R+深紅光型的LED光源的SPD圖2800、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖704。曲線2800顯示藍光LED的峰值波長2802發生在約450nm，黃綠光磷光體的峰值波長2804發生在約550nm，紅光LED的峰值波長2806發生在約635nm，以及深紅光LED的峰值波長2808發生在約660nm。此光譜產生具有CCT=2700K、CRI=73、及LPI=138之光。138的LPI分數是高的，意指與可能使用某些先前技術的光引擎相比，當使用BSY+R光譜2800時，人類觀察者將感知到更飽合的色彩以及更偏好的外觀。
此外，在某些實施例中，釹(Nd)或其它黃光濾光器可以設於光源上，濾光器會作用以抑制黃光而進一步增強紅光及綠光振動的感知。舉例而言，這允許紅光LED的峰值波長移至更短的波長，但仍維持高的LPI程度。
在BSY+R系統的第四實施例中，圖8b中所示的LED光源850包含一或更多組LED 806和808，均由塗著BSY磷光體的藍光LED、及紅光LED的混合組成，其中，未由磷光體材料吸收之藍光LED產生的藍光之部份與磷光體材料發射的光及紅光LED發射的紅光相結合，提供呈現給人眼幾乎是白色的光。此外，參考圖8b，本實施例包含浸漬釹氧化物的玻璃圓頂802，玻璃圓頂802將BSY+R光引擎密封於內。混合光的光譜由約400nm至約 460nm的範圍中的藍光LED峰值發光、由來自LED的藍光激發綠光或黃綠光磷光體而產生的具有約500nm至約580nm範圍的BSY峰值發光、及在約600nm至約640nm範圍的紅光LED峰值發光所組成。光譜包含在藍光LED發光與綠光或黃綠光磷光體發光之間的波長範圍中的凹陷，以及，包含在綠光或黃綠磷光體與紅光LED之間的黃光波長範圍中會由增加的Nd玻璃增強的第二凹陷。光源也具有在約2700K與約4000K之間的CCT，或是其具有更高的CCT，可能高達約10,000K或更高，或是更低的CCT，可能低至約1800K或更低。在色彩光譜的黃光部份中縮減的發光是導因於綠光或黃綠光磷光體及紅光LED的峰值之分開，峰值分開是導因於BSY磷光體之相對窄的寬度、及相對短的峰值波長、以及紅光LED很窄的寬度，且由增加的Nd玻璃進一步增強。在黃光中的光譜凹陷假使足夠深時，則可提供具有增強的色彩偏好、或色彩飽合或色彩對比能力之光源，相對於採用未在黃光中產生凹陷之典型的藍光及紅光LED以及磷光體組合之相同光源所發射的光，人類觀看者典型上偏好此具有增強能力的光源。
圖29包含上述剛說明之包含Nd玻璃圓頂之圖8b的BSY+R型的LED光源的SPD圖2900、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖704。曲線2900顯示藍光LED的峰值波長2902發生在約450nm，黃綠光磷光體的峰值波長2904發生在約550nm，紅光 LED的峰值波長2906發生在約635nm。Nd玻璃會作用以濾除黃綠光磷光體及紅光LED產生之色彩光譜的黃光部份2910中的光，以致於光2900具有進一步增強的色彩偏好。此光譜產生具有CCT=2700K、CRI=64、及LPI=143之光。143的LPI分數是高的，意指與可能使用某些先前技術的光引擎相比，當使用BSY+R光譜2900時，人類觀察者將感知到更飽合的色彩以及更偏好的外觀。
在BSY+R系統的第五實施例中，圖8b中所示的LED光源850包含一或更多組LED 806和808，均由塗著BSY磷光體的藍光LED、及深紅光LED的混合組成，其中，未由磷光體材料吸收之藍光LED產生的藍光之部份與磷光體材發射的光以及深紅光LED發射的紅光相結合，提供呈現給人眼幾乎是白色的光。此外，參考圖8b，本實施例包含浸漬釹氧化物的玻璃圓頂802，玻璃圓頂802將BSY+R光引擎密封於內。混合光的光譜由約400nm至約460nm的範圍中的藍光LED峰值發光、由來自LED的藍光激發綠光或黃綠光磷光體而產生的具有約500nm至約580nm範圍的BSY峰值發光、及在約640nm至約670nm範圍的深紅光LED峰值發光所組成。光譜包含在藍光LED發光與綠光或黃綠光磷光體發光之間的波長範圍中的凹陷，以及，包含在綠光或黃綠磷光體與深紅光LED之間的黃光波長範圍中會由增加的Nd玻璃增強的第二凹陷。光源也具有在約2700K與約4000K之間的CCT，或 是其具有更高的CCT，可能高達約10,000K或更高，或是更低的CCT，可能低至約1800K或更低。在色彩光譜的黃光部份中縮減的發光是導因於綠光或黃綠光磷光體及紅光LED的峰值之分開，峰值分開是導因於BSY磷光體之相對窄的寬度、及相對短的峰值波長、以及紅光LED很窄的寬度，且由增加的Nd玻璃進一步增強。在黃光中的光譜凹陷假使足夠深時，則可提供具有增強的色彩偏好、或色彩飽合或色彩對比能力之光源，相對於採用未在黃光中產生凹陷之典型的藍光及紅光LED以及磷光體組合之相同光源所發射的光，人類觀看者典型上偏好此具有增強能力的光源。
圖30包含上述剛說明之包含Nd玻璃圓頂之圖8b的BSY+R型的LED光源的SPD圖3000、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖704。曲線3000顯示藍光LED的峰值波長3002發生在約450nm，黃綠光磷光體的峰值波長3004發生在約550nm，深紅光LED的峰值波長3006發生在約660nm。Nd玻璃會作用以濾除黃綠光磷光體及紅光LED產生之色彩光譜的黃光部份3010中的光，以致於光3000具有進一步增強的色彩偏好。此光譜產生具有CCT=2700K、CRI=51、及LPI=142之光。142的LPI分數是高的，意指與可能使用的某些習知光引擎相比，當使用BSY+R光譜3000時，人類觀察者將感知到更飽合的色彩以及更偏好的外觀。
在BSY+R系統的第六實施例中，圖8b中所示的LED 光源850包含一或更多組LED 806和808，均由塗著BSY磷光體的藍光LED、紅光LED、及深紅光LED的混合組成，其中，未由磷光體材料吸收之藍光LED產生的藍光之部份與磷光體材料發射的光及紅光LED以及深紅光LED發射的紅光相結合，提供呈現給人眼幾乎是白色的光。此外，參考圖8b，本實施例包含浸漬釹氧化物的玻璃圓頂802，玻璃圓頂802將BSY+R光引擎密封於內。混合光的光譜由約400nm至約460nm的範圍中的藍光LED峰值發光、由來自LED的藍光激發綠光或黃綠光磷光體而產生的具有約500nm至約580nm範圍的BSY峰值發光、在約600nm至約640nm範圍的紅光LED峰值發光及在約640nm至約670nm範圍的深紅光LED峰值發光所組成。光譜也類似黑體光譜，但是，包含在藍光LED發光與綠光或黃綠光磷光體發光之間的波長範圍中的凹陷，以及，包含在綠光或黃綠光磷光體與紅光LED之間的黃光波長範圍中會由增加的Nd玻璃增強的第二凹陷，以及，包含在紅光LED與深紅光LED之間的紅光波長範圍中的第三凹陷。光源也具有在約2700K與約4000K之間的CCT，或是其具有更高的CCT，可能高達約10,000K或更高，或是更低的CCT，可能低至約1800K或更低。在色彩光譜的黃光部份中縮減的發光是導因於綠光或黃綠光磷光體及紅光LED的峰值之分開，峰值分開是導因於與典型的黃綠光YAG磷光體相比的BSY磷光體之相對窄的寬度、及相對短的峰值波長、以及與典型的紅 光磷光體的寬度相比之紅光LED很窄的寬度，且由增加的Nd玻璃進一步增強。在黃光中的光譜凹陷假使足夠深時，則可提供具有增強的色彩偏好、或色彩飽合或色彩對比能力之光源，相對於採用未在黃光中產生凹陷之典型的藍光及紅光LED以及磷光體組合之相同光源所發射的光，人類觀看者典型上偏好此具有增強能力的光源。
圖31包含上述剛說明之包含Nd玻璃圓頂之圖8b的BSY+R型的LED光源的SPD圖3100、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖704。曲線3100顯示藍光LED的峰值波長3102發生在約450nm，黃綠光磷光體的峰值波長3104發生在約550nm，紅光LED的峰值波長3106發生在約635nm，以及，深紅光LED的峰值波長3108發生在約660nm。Nd玻璃會作用以濾除黃綠光磷光體及紅光LED產生之色彩光譜的黃光部份3110中的光，以致於光3100具有進一步增強的色彩偏好。此光譜產生具有CCT=2700K、CRI=59、及LPI=144之光。144的LPI分數是高的，意指與可能使用的某些習知光引擎相比，當使用BSY+R光譜3100時，人類觀察者將感知到更飽合的色彩以及更偏好的外觀。
下述說明增加的新穎的磷光體為基礎的LED光源光譜實施例，其提供增強的LPI程度；以及，如上所述般，這些光源增強例如食物、木材、植物、皮膚、及衣服等自然物品的色彩，以致於它們呈現更動人。一般而言，大部份的觀看者偏好此照明下大部份物品的外觀。人會友善地 回應提供具有增強的色彩飽合及/或對比之白光的光源，藉由抑制或移除來自光譜的黃光及/或藉由強化光譜的紅光及綠光部份、或二者，可以達成此點。藉由下述，可達成先前所述的黃光抑制以及紅光及綠光的增強：添加Nd玻璃濾光器、或含有偏向吸收黃光之Nd或釹鐠或其它稀土的某些實施例之濾光器；或是藉由在偏向吸收黃光的玻璃上之某些其它摻雜物或塗層；或是藉由添加例如任何黃光吸光體至燈或照明系統的任何光學主動組件，光學主動組件可為例如反光器或漫射器或透鏡等，其可為玻璃或是聚合物或是金屬或是容納黃光吸光體的任何其它材料；或是藉由使用具有窄的光譜寬度之分開的紅光LED以取代使用相對寬的紅光磷光體，以使黃綠光磷光體及紅光的發光重疊最小化，以致於在黃光中提供相對最小的強度，而在光譜的綠光及紅光部份中具有區別的發光峰值。
如上所述，已決定藉由適當地窄化及藍移綠型磷光體結合紅光磷光體，特別是假使紅光磷光體也適當地窄及具有有利的峰值波長時，可充份抑制黃光發光。此外，發現黃光發光及紅光和綠光峰值波長的分離可比涉及Nd玻璃的先前技術提供更有利的紅綠對比、整體色彩偏好、及純白外觀，且比使用Nd玻璃具有潛在更高的功效。綠光及紅光磷光體的FWHM及峰值波長均具有最小值及最大值，以及，辨識提供最佳化LPI值的理想值。此外，有商業上可取得的綠光及紅光磷光體，其提供在FWHM及峰值波長的偏好範圍內的發光。
一般而言，這些光源利用至少一藍光或紫光LED(例如，深藍InGaN LED)以及磷光體組合，而磷光體是由公稱的綠光或黃光磷光體(例如YAG或綠光鋁酸鹽或類似的綠光磷光體)及/或公稱的紅光磷光體(例如，紅光氮化物或紅光硫化物或類似的紅光磷光體)。綠光及紅光磷光體都由藍光或紫光LED發光激發以及結合成共享LED泵之單一磷光體混合，或者替代地，綠光及紅光磷光體可以在分開的藍光或紫光LED泵上。來自藍光或紫光LED、綠光磷光體、及紅光磷光體之結合的發光提供呈現給人眼幾乎白色的光，具有接近黑體曲線或之下的色點，以產生在約2700K至約3200K範圍的色溫、或暖白的光。
在某些實施例中，綠光磷光體比標準的高功效磷光體具有更低的峰值波長(例如，約500nm至約540nm)，且特徵可為藍移綠型(BSG)，與藍移黃型(BSY)或其它名稱相反。紅光磷光體具有變化的FWHM範圍且特徵為具有大於60nm的FWHM之寬廣紅光(BR)發光、或是具有小於60nm的FWHM之窄紅光(NR)發光。呈現增強的色彩飽合及色彩偏好之某些習知的光源使用具有約10nm至約20nm的窄FWHM之紅光LED，以提供紅光貢獻給光譜，因而可以選取紅光LED的峰值波長以提供色彩偏好與功效之間有利的最佳化。使用分開的紅光LED、且伴隨著使用具有綠光磷光體的藍光或紫光LED之缺點在於其要求使用第二電流通道、或是某些其它機構， 這些機構會因為紅光及藍光LED對溫度不同地回應，而與驅動電流至藍光LED無關地，調整驅動電流至紅光LED。
來自先前所述之實驗設計(DOE)的結果也可應用至磷光體為基礎的系統(例如，BSG+BR及BSG+NR)。一般而言，來自BR磷光體的發光典型上落在約60nm至約100nm的FWHM範圍中，以及，來自NR磷光體的發光典型上落在約20nm至約60nm的FWHM範圍中。藉由將FWHM值限制於這些目標，導因於BSY+BR系統及BSY+NR系統的用於LPI值之模型會依循。圖19、圖20、及圖21有助於說明綠光峰值波長、綠光FWHM、紅光峰值波長、紅光FWHM、及Duv程度對用於BSY+BR系統及BSY+NR系統的影響，等高圖「a」至「f」應用至BSG+BR系統，等高圖「d」至「i」應用至BSG+NR系統。
在圖19、圖20、及圖21的等高圖「a」至「f」中可見到BSG+BR系統中的BSG成分的作用。如同等高圖「d」至「f」中所見般，對於中間程度的紅光FWHM，增加綠光FWHM會導致更高的最佳化綠光峰值波長及更高的最佳化紅光峰值波長，以維持紅光與綠光成分之間的區別。增加綠光FWHM也導致更高的可取得的LPI值。舉例而言，如圖21的等高圖「d」至「f」中所見般，對於較接近100的綠光FWHM，僅取得LPI=140。對於寬的紅光成分，如同等高圖「a」至「c」中所見般，以紅光 FWHM=100nm，增加綠光FWHM至高程度，則可取得的最大LPI會隨著紅光與綠光成分之間的某些區別在寬的重疊中喪失而降低。
在圖19、圖20、及圖21的等高圖「a」至「f」中可見到BSG+BR系統中的BR成分的作用。對於中間程度的FWHM「d」至「f」，如同垂直方向上等高圖的密切分組所見般，特別是對於在620nm及之下的紅光峰值波長，LPI值對於紅光峰值波長是更靈敏的。舉例而言，如圖21(f)中所見般，將紅光峰值波長從590nm增加至620nm會造成LPI從70增加至120。在620nm之外，LPI對紅光峰值波長不是如此靈敏的。一般而言，隨著紅光FWHM增加，最佳化的紅光峰值波長也增加，以維持紅光與綠光成分之間的分隔。
為了以BSG+BR系統取得高LPI值，應仔細地選擇峰值波長及FWHM特徵。對於大於120的LPI值以及接近黑體或接近Duv=0.000的色點，BSG成分應具有在約20nm至約100nm範圍中的FWHM以及在約530nm至約560nm範圍中的峰值波長，而BR成分應具有在約60nm至約100nm範圍中的FWHM及在約640nm至約680nm範圍中的峰值波長，而更寬的紅光要求更窄的綠光以維持紅光與綠光成分之間的凹陷。對於大於120的LPI值以及接近黑體與「白線」之間的中間點或是接近Duv=-0.005之色點，BSG成分應具有在約20nm至約100nm範圍中的FWHM以及在約520nm至約560nm範圍中的峰值波 長，而BR成分應具有在約60nm至約100nm範圍中的FWHM及在約620nm至約680nm範圍中的峰值波長，而更寬的紅光要求更窄的綠光以維持紅光與綠光成分之間的凹陷。對於大於120的LPI值以及接近「白線」或是接近Duv=-0.010之色點，BSG成分應具有在約20nm至約100nm範圍中的FWHM以及在約520nm至約570nm範圍中的峰值波長，而BR成分應具有在約60nm至約100nm範圍中的FWHM及在約610nm至約680nm範圍中的峰值波長，而更寬的紅光要求更窄的綠光以維持紅光與綠光成分之間的凹陷。對於大於130的LPI值以及接近黑體與「白線」之間的中間點或是接近Duv=-0.005之色點，BSG成分應具有在約20nm至約100nm範圍中的FWHM以及在約530nm至約560nm範圍中的峰值波長，而BR成分應具有在約60nm至約100nm範圍中的FWHM及在約640nm至約680nm範圍中的峰值波長，然而，更寬的紅光要求更窄的綠光以維持紅光與綠光成分之間的凹陷。對於大於130的LPI值以及接近「白線」或是接近Duv=-0.010之色點，BSG成分應具有在約20nm至約100nm範圍中的FWHM以及在約520nm至約560nm範圍中的峰值波長，而BR成分應具有在約60nm至約100nm範圍中的FWHM及在約620nm至約680nm範圍中的峰值波長，然而，更寬的紅光要求更窄的綠光以維持紅光與綠光成分之間的凹陷。對於大於140的LPI值以及接近「白線」或是接近Duv=-0.010之色點，BSG成分應具有在約20nm至 約100nm範圍中的FWHM以及在約525nm至約560nm範圍中的峰值波長，而BR成分應具有在約60nm至約100nm範圍中的FWHM及在約640nm至約680nm範圍中的峰值波長，然而，更寬的紅光要求更窄的綠光以維持紅光與綠光成分之間的凹陷。
類似地，在圖19、圖20、及圖21的等高圖「d」至「i」中可見到BSG+NR系統中的BSG成分的作用。一般而言，更寬的綠光成分導致更高的最佳化綠光峰值波長。具有更高的FWHM之綠光成分也導致更高可取得的LPI值及給定的等高圖內更大的最佳化區。舉例而言，如同圖21等高圖「g」至「i」中所見般，在LPI=140等高圖內的區域實質上從圖「g」所示之20nm的綠光FWHM增長至圖「i」中所示的100nm的綠光FWHM，特別是在水平方向上。當使用具有更大的FWHM之綠光成分作為LPI值對綠光峰值波長不是如此敏感時，這會在設計內產生更大的穩定度。對於中間程度的紅光FWHM，如同等高圖「d」至「f」中所見般，將綠光FWHM增加也會使最佳化的紅光峰值波長偏移至較深的紅光，以維持紅光與綠光成分之間的區別。
在圖19、圖20、及圖21的等高圖「d」至「i」中也可見到BSG+NR系統中的NR成分的作用。如同垂直方向上等高圖的密切分組所見般，特別是對於在620nm及之下的紅光峰值波長，LPI值對於紅光峰值波長是高度靈敏的。舉例而言，如圖21(i)中所見般，將紅光峰值波長從 590nm增加至620nm會造成LPI從60增加至130。在620nm之外，LPI對紅光峰值波長不是如此靈敏的。一般而言，隨著紅光FWHM增加，最佳化的紅光峰值波長也增加，以維持紅光與綠光成分之間的分隔。
為了以BSG+NR系統取得高LPI值，應仔細地選擇峰值波長及FWHM特徵。對於大於120的LPI值以及接近黑體或接近Duv=0.000的色點，BSG成分應具有在約20nm至約100nm範圍中的FWHM以及在約535nm與約560nm範圍中的峰值波長，而NR成分應具有在約20nm至約60nm範圍中的FWHM及在約620nm至約680nm範圍中的峰值波長，而更寬的紅光要求更深的紅光峰值波長以維持紅光與綠光成分之間的凹陷。對於大於120的LPI值以及接近黑體與「白線」之間的中間點或是接近Duv=-0.005之色點，BSG成分應具有在約20nm至約100nm範圍中的FWHM以及在約525nm至約570nm範圍中的峰值波長，而NR成分應具有在約20nm至約60nm範圍中的FWHM及在約615nm至約680nm範圍中的峰值波長，然而，更寬的紅光要求更深的紅光峰值波長以維持紅光與綠光成分之間的凹陷。對於大於120的LPI值以及接近「白線」或是接近Duv=-0.010之色點，BSG成分應具有在約20nm至約100nm範圍中的FWHM以及在約520nm至約580nm範圍中的峰值波長，而NR成分應具有在約20nm至約60nm範圍中的FWHM及在約610nm至約680nm範圍中的峰值波長，然而更寬的紅光要求更 深的紅光波長以維持紅光與綠光成分之間的凹陷。對於大於130的LPI值以及接近黑體與「白線」之間的中間點或是接近Duv=-0.005之色點，BSG成分應具有在約20nm至約100nm範圍中的FWHM以及在約535nm至約560nm範圍中的峰值波長，而NR成分應具有在約20nm至約60nm範圍中的FWHM及在約620nm至約680nm範圍中的峰值波長，然而，更寬的紅光要求更深的紅光峰值波長以維持紅光與綠光成分之間的凹陷。對於大於130的LPI值以及接近「白線」或是接近Duv=-0.010之色點，BSG成分應具有在約20nm至約100nm範圍中的FWHM以及在約520nm至約570nm範圍中的峰值波長，而NR成分應具有在約20nm至約60nm範圍中的FWHM及在約615nm至約680nm範圍中的峰值波長，然而，更寬的紅光要求更深的紅光峰值波長以維持紅光與綠光成分之間的凹陷。對於大於140的LPI值以及接近「白線」或是接近Duv=-0.010之色點，BSG成分應具有在約20nm至約100nm範圍中的FWHM以及在約535nm至約560nm範圍中的峰值波長，而NR成分應具有在約20nm至約60nm範圍中的FWHM及在約620nm至約680nm範圍中的峰值波長，然而，更寬的紅光要求更深的紅光峰值波長以維持紅光與綠光成分之間的凹陷。
在磷光體為基礎的LED系統之一實施例中，圖8b中所示的LED光源850包含一或更多組LED 806和808，均由塗著BSG型(例如，使用YAG或綠光鋁酸鹽或類似 的綠光磷光體之藍移綠)之綠光磷光體的藍光LED及/或BR型(例如使用紅光氮化物或紅光硫化物或類似的紅光磷光體之寬紅光)紅光磷光體的混合組成，其中，未由磷光體材料吸收之藍光LED產生的藍光之部份與磷光體材料發射的光相結合，提供呈現給人眼幾乎是白色的光。混合光的光譜由約400nm至約460nm的範圍中的藍光LED峰值發光、由來自LED的藍光激發綠光磷光體而產生的具有約500nm至約560nm範圍的BSG峰值發光、以及由來自LED的藍發光激發紅光磷光體所產生之具有大於60nm的FWHM之約610nm至約680nm範圍的BR峰值發光所組成。光譜也類似於黑體光譜，但是包含在藍光LED發光與綠光磷光體發光之間的波長範圍中的凹陷，以及包含在綠光磷光體發光與紅光磷光體發光之間的黃光波長範圍中的第二凹陷。光源也具有在約2700K與約6000K之間的CCT，或是其具有更高的CCT，可能高達約10,000K或更高，或是更低的CCT，可能低至約1800K或更低。在色彩光譜的黃光部份中縮減的發光是導因於綠光磷光體及紅光磷光體的峰值之分開，峰值分開是導因於BSG磷光體之相對窄的寬度、及相對短的峰值波長、以及與典型的紅光磷光體相比之BR磷光體的較深(亦即更紅)之峰值波長。在黃光中的光譜凹陷假使足夠深時，則可提供具有增強的色彩偏好、或色彩飽合或色彩對比能力之光源，相對於採用未在黃光中產生凹陷之典型的黃綠光及紅光磷光體組合之相同光源所發射的光，人類觀看者典 型上偏好此具有增強能力的光源。
圖32包含上述剛說明之BSG+BR型的LED光源的SPD圖3200、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖704。圖3200顯示藍光LED的峰值波長3202發生在約450nm，綠光磷光體的峰值波長3204發生在約530nm，紅光磷光體的峰值波長3206發生在約650nm，具有約80nm的FWHM。此光譜產生具有CCT=2700K、CRI=66、及LPI=139之光。139的LPI分數是高的，意指與可能使用的某些習知光引擎相比，當使用BSG+BR光譜3200時，人類觀察者將感知到更飽合的色彩以及更偏好的外觀。
在磷光體為基礎的LED系統之其它實施例中，圖8b中所示的LED光源850包含一或更多組LED 806和808，均由塗著BSG型(例如，使用YAG或綠光鋁酸鹽或類似的綠光磷光體之藍移綠)之綠光磷光體的藍光LED及/或NR型(例如使用紅光氮化物或紅光硫化物或類似的紅光磷光體之窄紅光)紅光磷光體的混合組成，其中，未由磷光體材料吸收之藍光LED產生的藍光之部份與磷光體材料發射的光相結合，提供呈現給人眼幾乎是白色的光。混合光的光譜由約400nm至約460nm的範圍中的藍光LED峰值發光、由來自LED的藍光激發綠光磷光體而產生的具有約500nm至約560nm範圍的BSG峰值發光、以及由來自LED的藍光發光激發紅光磷光體所產生之具有小於60nm的FWHM之約610nm至約680nm範 圍的NR峰值發光所組成。光譜也類似於黑體光譜，但是包含在藍光LED發光與綠光磷光體發光之間的波長範圍中的凹陷，以及包含在綠光磷光體發光與紅光磷光體發光之間的黃光波長範圍中的第二凹陷。光源也具有在約2700K與約6000K之間的CCT，或是其具有更高的CCT，可能高達約10,000K或更高，或是更低的CCT，可能低至約1800K或更低。在色彩光譜的黃光部份中縮減的發光是導因於綠光磷光體及紅光磷光體的峰值之分開，峰值分開是導因於與典型的黃綠光YAG磷光體相較之BSG磷光體之相對窄的寬度、及相對短的峰值波長、以及與典型的紅光磷光體相比之NR磷光體的較深之峰值波長。在黃光中的光譜凹陷假使足夠深時，則可提供具有增強的色彩偏好、或色彩飽合或色彩對比能力之光源，相對於採用未在黃光中產生凹陷之典型的黃綠光及紅光磷光體組合之相同光源所發射的光，人類觀看者典型上偏好此具有增強能力的光源。
圖33包含上述剛說明之BSG+NR型的LED光源的SPD圖3300、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖704。曲線3300顯示藍光LED的峰值波長3302發生在約450nm，綠光磷光體的峰值波長3304發生在約540nm，紅光磷光體的峰值波長3306發生在約640nm，具有約50nm的FWHM。此光譜產生具有CCT=2700K、CRI=63、及LPI=143之光。143的LPI分數是高的，意指與可能使用的某些習知光引擎相比，當使用BSG+NR 光譜3300時，人類觀察者將感知到更飽合的色彩以及更偏好的外觀。
窄紅光磷光體的一值得注意的實例是摻雜錳的矽氟酸鉀(PFS)之磷光體。PFS表現為窄的、紅線發光磷光體，具有約631nm的峰值波長、以及非常窄的發光線。圖34顯示PFS發光為波長的函數。以色彩特徵及光譜功效的觀點而言，由於發光光譜遠窄於典型的紅光磷光體，PFS表現得更像窄的紅光LED。當使用PFS與例如藍移黃(BSY)磷光體等綠光及/或黃綠光磷光體的更寬範圍之組合時，這允許增強要取得之色彩偏好程度。
以紅光發光成分固定為圖34中的PFS磷光體的紅光發光成分，執行如先前所述之類似的實驗設計(DOE)，以說明應用至PFS系統時光譜成分選取對LPI量度的影響。這允許辨識最佳光譜特點以使LPI及典型的觀察者之色彩偏好回應最大化，以及，指引利用PFS磷光體之未來照明產品的設計。如前所述，藍光發光成分是峰值在450nm的藍光LED的藍光發光成分。選擇此波長以代表藍光LED族群的；但是，由於可使用不同的藍光發光特徵來執行類似研究，所以其不應被視為系統的限制。圖14顯示波長的函數之藍光發光。如前所述，使用高斯函數作為但不限於LED及磷光體發光的近似，以模型化綠光成分。綠光成分的峰值波長被允許以10nm增量從520nm變化至560nm，而FWHM以10nm增量從20nm至100nm變化。圖15顯示自使用的45(5峰值×9 FWHM)之變化的 FWHM之五個可能的綠光成分的選取。如上所述，紅光發光成分固定為PFS磷光體的紅光成分。根據由選取的參數固定之各成分的形狀，調整藍光、綠光、及紅光成分的相對量值，以造成選取的色點。對二色點執行DOE，一色點是在黑體(Duv=0.000)上的2700K，一色點是在接近「白線」(Duv=-0.010)的2700K，造成總共90個光譜。對各光譜計算照明偏好指數(LPI)值、及為趨勢和妥協而分析照明偏好指數(LPI)值。
為了說明綠光峰值波長、綠光FWHM、及Duv的程度對LPI的影響，圖35中顯示一系列等高圖「a」至「c」。各別的等高圖顯示綠光FWHM相對於綠光峰值波長之依10增量的LPI等高圖。在圖中，Duv延著水平方向從-0.010至-0.005至0.000。如前所述，這三個Duv程度被選取以顯示色點或Duv對LPI的作用，以及不應被視為LPI應用的限制。呈現從黑體線至「白線」之連續Duv程度的類似等高圖，實現類似的趨勢。
藉由比較圖35的三個作圖，可容易看到Duv的作用。等高圖的一般形狀維持相同，但是，從Duv=0.000(圖「c」)至Duv=-0.005(圖「b」)至Duv=-0.010(圖「a」)，LPI等高圖值增加。從Duv=0.000至Duv=-0.010，LPI等式的白度成分從0增加至1，根據等式(7)，在LPI中造成19點增加。一般而言，在各等高圖中用於最大化LPI之最佳化值在綠光峰值波長上受到很常輕微的縮減(約略5nm)。
在圖35中也可見到BSY+PFS系統中BSY成分的作用。一般而言，如同LPI等高圖的垂直本質中所見般，綠光成分的FWHM對於LPI值具有些微影響。對於此系統，LPI值對於綠光成分的FWHM不是很靈敏的，導致更大的設計穩定度。
為了取得高LPI值，應仔細地選擇BSY特徵。對於大於120的LPI值以及接近黑體或接近Duv=0.000的色點，BSY成分應具有在約20nm至約100nm範圍中的FWHM以及在約535nm至約550nm範圍中的峰值波長。對於大於120的LPI值以及接近黑體與「白線」之間的中間點或是接近Duv=-0.005之色點，BSY成分應具有在約20nm至約100nm範圍中的FWHM以及在約525nm至約555nm範圍中的峰值波長。對於大於120的LPI值以及接近「白線」或是接近Duv=-0.010之色點，BSY成分應具有在約20nm至約100nm範圍中的FWHM以及在約520nm至約570nm範圍中的峰值波長。對於大於130的LPI值以及接近黑體與「白線」之間的中間點或是接近Duv=-0.005之色點，BSY成分應具有在約20nm至約100nm範圍中的FWHM以及在約535nm至約550nm範圍中的峰值波長。對於大於130的LPI值以及接近「白線」或是接近Duv=-0.010之色點，BSY成分應具有在約20nm至約100nm範圍中的FWHM以及在約525nm至約555nm範圍中的峰值波長。對於大於140的LPI值以及接近「白線」或是接近Duv=-0.010之色點，BSY成分應具有 在約20nm至約100nm範圍中的FWHM以及在約530nm至約545nm範圍中的峰值波長。對於BSY+PFS系統可取得的最大LPI值落在約145。以Duv=-0.010及峰值約540nm之具有約60nm的FWHM之綠光成分3604，這是最容易取得的。導因於這些選取的光譜3600顯示於圖36中。
在磷光體為基礎的LED系統之另一實施例中，圖8b中所示的LED光源850包含一或更多組LED 806和808，均由塗著BSG型或BSY型(例如，使用YAG或綠光鋁酸鹽或類似的綠光或黃綠光磷光體之藍移綠或藍移黃)之綠光或黃綠光磷光體的藍光LED及/或NR型(例如使用PFS或類似的紅光磷光體之窄紅光)紅光磷光體的混合組成，其中，未由磷光體材料吸收之藍光LED產生的藍光之部份與磷光體材料發射的光相結合，提供呈現給人眼幾乎是白色的光。混合光的光譜由約400nm至約460nm的範圍中的藍光LED峰值發光、由來自LED的藍光激發綠光或黃綠光磷光體而產生的具有約500nm至約580nm範圍的BSG或BSY峰值發光、以及由來自LED的藍光發光激發紅光磷光體所產生之具有小於30nm的FWHM之約600nm至約640nm範圍的NR峰值發光所組成。光譜也類似於黑體光譜，但是包含在藍光LED發光與綠光或黃綠光磷光體發光之間的波長範圍中的凹陷，以及包含在綠光或黃綠光磷光體發光與紅光磷光體發光之間的黃光波長範圍中的第二凹陷。光源也具有在約2700K與約6000K之間的CCT，或是其具有更高的CCT，可能 高達約10,000K或更高，或是更低的CCT，可能低至約1800K或更低。在色彩光譜的黃光部份中縮減的發光是導因於綠光或黃綠光磷光體及紅光磷光體的峰值之分開，峰值分開是導因於BSG或BSY磷光體之相對窄的寬度、及相對短的峰值波長、以及NR磷光體的相對窄寬度之結合。在黃光中的光譜凹陷假使足夠深時，則可提供具有增強的色彩偏好、或色彩飽合或色彩對比能力之光源，相對於採用未在黃光中產生凹陷之典型的黃綠光及紅光磷光體組合之相同光源所發射的光，人類觀看者典型上偏好此具有增強能力的光源。
圖37包含上述剛說明之根據圖8b的BSY+PFS型的LED光源的SPD圖3700、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖704。曲線3700顯示藍光LED的峰值波長3702發生在約450nm，黃綠光磷光體的峰值波長3704發生在約550nm，紅光磷光體的峰值波長3706發生在約631nm。此光譜產生具有CCT=2700K、CRI=79、及LPI=135之光。135的LPI分數是高的，意指與可能使用的某些習知光引擎相比，當使用BSY+PFS光譜3700時，人類觀察者將感知到更飽合的色彩以及更偏好的外觀。
此外，在某些實施例中，釹(Nd)玻璃圓頂可以設於LED光引擎上，釹玻璃圓頂會作用以抑制黃光而進一步增強紅光及綠光振動的感知。雖然上述實施例展示不使用Nd濾光器而取得高LPI的能力，但是，使用Nd可允許選 取沒有Nd吸光而未取得高LPI值之其它可利用的磷光體材料。舉例而言，這允許紅光磷光體的峰值波長移至更短的波長或是紅光磷光體的FWHM增加。
在磷光體為基礎的LED系統之又另一實施例中，圖8b中所示的LED光源850包含一或更多組LED 806和808，均由塗著BSG型(例如，使用YAG或綠光鋁酸鹽或類似的綠光磷光體之藍移綠)之綠光磷光體的藍光LED及/或BR型(例如使用紅光氮化物或紅光硫化物或類似的紅光磷光體之寬紅光)紅光磷光體的混合組成，其中，未由磷光體材料吸收之藍光LED產生的藍光之部份與磷光體材料發射的光相結合，提供呈現給人眼幾乎是白色的光。此外，參考圖8b，本實施例包含浸漬釹氧化物的玻璃圓頂802，玻璃圓頂802將BSG+BR光引擎密封於內。混合光的光譜由約400nm至約460nm的範圍中的藍光LED峰值發光、由來自LED的藍光激發綠光磷光體而產生的具有約500nm至約560nm範圍的BSG峰值發光、以及由來自LED的藍光發光激發紅光磷光體所產生之具有大於60nm的FWHM之約610nm至約680nm範圍的BR峰值發光所組成。光譜也類似於黑體光譜，但是包含在藍光LED發光與綠光磷光體發光之間的波長範圍中的凹陷，以及包含在綠光磷光體發光與紅光磷光體發光之間由添加的Nd玻璃增強的黃光波長範圍中的第二凹陷。光源也具有在約2700K與約6000K之間的CCT，或是其具有更高的CCT，可能高達約10,000K或更高，或是更低 的CCT，可能低至約1800K或更低。在色彩光譜的黃光部份中縮減的發光是導因於綠光磷光體及紅光磷光體的峰值之分開，峰值分開是導因於與典型的黃綠光YAG磷光體相較之BSG磷光體之相對窄的寬度、及相對短的峰值波長、以及與典型的紅光磷光體相比之BR磷光體的較深之峰值波長，且由增加的Nd玻璃進一步增強。在黃光中的光譜凹陷假使足夠深時，則可提供具有增強的色彩偏好、或色彩飽合或色彩對比能力之光源，相對於採用未在黃光中產生凹陷之典型的黃綠光及紅光磷光體組合之相同光源所發射的光，人類觀看者典型上偏好此具有增強能力的光源。
圖38包含上述剛說明之BSG+BR型的LED光源的SPD圖3800(其包括Nd玻璃圓頂)、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖704。曲線3800顯示藍光LED的峰值波長3802發生在約450nm，綠光磷光體的峰值波長3804發生在約530nm，紅光磷光體的峰值波長3806發生在約650nm，具有約80nm的FWHM。釹玻璃會作用以濾除由黃綠光磷光體及紅光LED產生的色彩光譜之黃光部份3810中的光，以致於光3800具有進一步增強的色彩偏好。此光譜產生具有CCT=2700K、CRI=51、及LPI=142之光。142的LPI分數是高的，意指與可能使用的某些習知光引擎相比，當使用BSG+BR光譜3800時，人類觀察者將感知到更飽合的色彩以及更偏好的外觀。
在磷光體為基礎的LED系統的某些實施例中，圖8b中所示的LED光源850包含一或更多組LED 806和808，均由塗著BSG型(例如，使用YAG或綠光鋁酸鹽或類似的綠光磷光體之藍移綠)之綠光磷光體的藍光LED及/或NR型(例如使用紅光氮化物或紅光硫化物或類似的紅光磷光體之窄紅光)紅光磷光體的混合組成，其中，未由磷光體材料吸收之藍光LED產生的藍光之部份與磷光體材料發射的光相結合，提供呈現給人眼幾乎是白色的光。此外，參考圖8b，本實施例包含浸漬釹氧化物的玻璃圓頂802，玻璃圓頂802將BSG+NR光引擎密封於內。混合光的光譜由約400nm至約460nm的範圍中的藍光LED峰值發光、由來自LED的藍光激發綠光磷光體而產生的具有約500nm至約560nm範圍的BSG峰值發光、以及由來自LED的藍光發光激發紅光磷光體所產生之具有小於60nm的FWHM之約610nm至約680nm範圍的NR峰值發光所組成。光譜也類似於黑體光譜，但是包含在藍光LED發光與綠光磷光體發光之間的波長範圍中的凹陷，以及包含在綠光磷光體發光與紅光磷光體發光之間由添加的Nd玻璃增強的黃光波長範圍中的第二凹陷。光源也具有在約2700K與約6000K之間的CCT，或是其具有更高的CCT，可能高達約10,000K或更高，或是更低的CCT，可能低至約1800K或更低。在色彩光譜的黃光部份中縮減的發光是導因於綠光磷光體及紅光磷光體的峰值之分開，峰值分開是導因於與典型的黃綠光YAG磷光 體相較之BSG磷光體之相對窄的寬度、及相對短的峰值波長、以及與典型的紅光磷光體相比之NR磷光體的較深之峰值波長，且由增加的Nd玻璃進一步增強。在黃光中的光譜凹陷假使足夠深時，則可提供具有增強的色彩偏好、或色彩飽合或色彩對比能力之光源，相對於採用未在黃光中產生凹陷之典型的黃綠光及紅光磷光體組合之相同光源所發射的光，人類觀看者典型上偏好此具有增強能力的光源。
圖39包含上述剛說明之根據圖8b的BSG+NR型的LED光源的SPD圖3900(其包括Nd玻璃圓頂)、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖704。曲線3900顯示藍光LED的峰值波長3902發生在約450nm，綠光磷光體的峰值波長3904發生在約540nm，紅光磷光體的峰值波長3906發生在約640nm，具有約50nm的FWHM。釹玻璃會作用以濾除由黃綠光磷光體及紅光LED產生的色彩光譜之黃光部份3910中的光，以致於光3900具有進一步增強的色彩偏好。此光譜產生具有CCT=2700K、CRI=52、及LPI=144之光。144的LPI分數是高的，意指與可能使用的某些習知光引擎相比，當使用BSG+NR光譜3900時，人類觀察者將感知到更飽合的色彩以及更偏好的外觀。
在磷光體為基礎的LED系統的另一實施例中，圖8b中所示的LED光源850包含一或更多組LED 806和808，均由塗著BSG或BSY型(例如，使用YAG或綠光 鋁酸鹽或類似的綠光或黃綠光磷光體之藍移綠或藍移黃)之綠光或黃綠光磷光體的藍光LED及/或NR型(例如使用PFS或類似的紅光磷光體之窄紅光)紅光磷光體的混合組成，其中，未由磷光體材料吸收之藍光LED產生的藍光之部份與磷光體材料發射的光相結合，提供呈現給人眼幾乎是白色的光。此外，參考圖8b，本實施例包含浸漬釹氧化物的玻璃圓頂802，玻璃圓頂802將BSG+NR或BSY+NR光引擎密封於內。混合光的光譜由約400nm至約460nm的範圍中的藍光LED峰值發光、由來自LED的藍光激發綠光或黃綠光磷光體而產生的具有約500nm至約580nm範圍的BSG或BSY峰值發光、以及由來自LED的藍光發光激發紅光磷光體所產生之具有小於30nm的FWHM之約600nm至約640nm範圍的NR峰值發光所組成。光譜也類似於黑體光譜，但是包含在藍光LED發光與綠光或黃綠光磷光體發光之間的波長範圍中的凹陷，以及包含在綠光或黃綠光磷光體發光與紅光磷光體發光之間由添加的Nd玻璃增強的黃光波長範圍中的第二凹陷。光源也具有在約2700K與約6000K之間的CCT，或是其具有更高的CCT，可能高達約10,000K或更高，或是更低的CCT，可能低至約1800K或更低。在色彩光譜的黃光部份中縮減的發光是導因於綠光或黃綠光磷光體及紅光磷光體的峰值之分開，峰值分開是導因於與典型的黃綠光YAG磷光體相較之BSG或BSY磷光體之相對窄的寬度、及相對短的峰值波長、以及與典型的紅光磷光體相 比之NR磷光體的相對窄的寬度，且由增加的Nd玻璃進一步增強。在黃光中的光譜凹陷假使足夠深時，則可提供具有增強的色彩偏好、或色彩飽合或色彩對比能力之光源，相對於採用未在黃光中產生凹陷之典型的黃綠光及紅光磷光體組合之相同光源所發射的光，人類觀看者典型上偏好此具有增強能力的光源。
圖40包含上述剛說明之包括Nd玻璃圓頂之BSY+PFS型的LED光源的SPD圖4000、以及具有CCT=2755K的Reveal®型熾熱光源的SPD圖704。曲線4000顯示藍光LED的峰值波長4002發生在約450nm，黃綠光磷光體的峰值波長4004發生在約550nm，紅光磷光體的峰值波長4006發生在約631nm。釹玻璃會作用以濾除由黃綠光磷光體及紅光LED產生的色彩光譜之黃光部份4010中的光，以致於光4000具有進一步增強的色彩偏好。此光譜產生具有CCT=2700K、CRI=68、及LPI=142之光。142的LPI分數是高的，意指與可能使用的某些習知光引擎相比，當使用BSY+PFS光譜4000時，人類觀察者將感知到更飽合的色彩以及更偏好的外觀。
如同後附的申請專利範圍中使用般，「複合光源」可被視為「照明設備」的同義詞。如同後附的申請專利範圍中使用般，「光源」典型上意指個別的色彩發光元件，例如紅光LED、或是發射紅光的磷光體。如同後附的申請專利範圍中使用般，「降頻轉換體」意指磷光體及/或量子點、或其它類似的發光材料。
應瞭解，上述說明及/或附圖並非要意指用於此處述及的任何處理之步驟的固定次序或順序；相反地，可以以任何可實施的次序來執行任何處理，包含但不限於被依順序地標示之步驟的同時執行。
雖然已配合特定舉例說明的實施例而說明本發明，但是，應瞭解，在不悖離如後附的申請專利範圍中所揭示之本發明的精神及範圍之下，習於此技藝者可對揭示的實施例作各式各樣的改變、取代、及替代。
600‧‧‧光源
602‧‧‧線圈
604‧‧‧玻璃圓頂

Claims (30)

  1. 一種複合光源，包括：至少一藍光光源，具有約400奈米(nm)至約460奈米的範圍中之峰值波長；至少一綠光或黃-綠光光源，具有約500奈米至約580奈米的範圍中之峰值波長；以及，至少一紅光光源，具有約600奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長；其中，該複合光源具有至少120的照明偏好指數(LPI)，以提供觀看者偏好資料的最佳適配，且其中LPI=100+50×[0.38×白度+0.62×色彩呈現]。
  2. 如申請專利範圍第1項之複合光源，包括至少130的LPI，其中，該至少一綠光或黃綠光光源具有約510nm至約570nm的峰值波長，以及該至少一紅光光源具有約610nm至約680nm的峰值波長。
  3. 如申請專利範圍第1項之複合光源，包括至少140的LPI，其中，該至少一綠光或黃綠光光源具有約520nm至約560nm的峰值波長，以及該至少一紅光光源具有約620nm至約680nm的峰值波長。
  4. 如申請專利範圍第3項之複合光源，該至少一藍光光源、該至少一綠光或黃綠光光源、以及該至少一紅光光源中至少之一包括固態光源或磷光體。
  5. 如申請專利範圍第4項之複合光源，其中，該固態光源包括半導體發光二極體(LED)光源、有機發光二極 體(OLED)光源、及聚合物發光二極體光源中至少之一。
  6. 如申請專利範圍第1項之複合光源，具有在約2500凱氏溫度(K)至約3200K範圍的相關連色溫(CCT)。
  7. 如申請專利範圍第1項之複合光源，又包括設於該至少一藍光光源、該至少一綠光或黃綠光光源、及該至少一紅光光源上的釹濾光器，以致於該複合光源發射的大部份或全部光通過該濾光器。
  8. 一種複合光源，包括：至少一藍光光源，具有約400奈米(nm)至約460奈米的範圍中之峰值波長；至少一綠光或黃-綠光固態光源，具有約500奈米至約580奈米的範圍中之峰值波長；以及，至少一紅光固態光源，具有約600奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長；其中，該複合光源具有至少120的照明偏好指數(LPI)，以提供觀看者偏好資料的最佳適配，且其中LPI=100+50×[0.38×白度+0.62×色彩呈現]。
  9. 如申請專利範圍第8項之複合光源，包括至少130的LPI，其中，該至少一綠光或黃綠光固態光源具有約510nm至約570nm的峰值波長，以及該至少一紅光光源具有約610nm至約680nm的峰值波長。
  10. 如申請專利範圍第8項之複合光源，包括至少 140的LPI，其中，該至少一綠光或黃綠光固態光源具有約520nm至約560nm的峰值波長，以及該至少一紅光固態光源具有約620nm至約680nm的峰值波長。
  11. 一種複合光源，包括：至少一藍光光源，具有約400奈米(nm)至約460奈米的範圍中之峰值波長；至少一綠光或黃-綠光固態光源，具有約500奈米至約580奈米的範圍中之峰值波長以及具有小於55nm的半峰全幅值(FWHM)；以及，至少一紅光固態光源，具有約600奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長以及具有小於35nm的FWHM；其中，該複合光源具有至少120的照明偏好指數(LPI)，以提供觀看者偏好資料的最佳適配，且其中LPI=100+50×[0.38×白度+0.62×色彩呈現]。
  12. 如申請專利範圍第11項之複合光源，包括至少130的LPI，其中，該至少一綠光或黃綠光固態光源具有約510nm至約570nm的峰值波長，以及該至少一紅光固態光源具有約610nm至約680nm的峰值波長。
  13. 一種複合光源，包括：至少一藍光光源，具有約400奈米(nm)至約460奈米的範圍中之峰值波長；至少一綠光或黃-綠光固態光源，具有約500奈米至約580奈米的範圍中之峰值波長；以及，至少一紅光降頻轉換體，具有約600奈米至約680奈 米的範圍中之峰值波長；其中，該複合光源具有至少120的照明偏好指數(LPI)，以提供觀看者偏好資料的最佳適配，且其中LPI=100+50×[0.38×白度+0.62×色彩呈現]。
  14. 如申請專利範圍第13項之複合光源，包括至少130的LPI，其中，該至少一綠光或黃綠光固態光源具有約510nm至約570nm的峰值波長，以及該至少一紅光降頻轉換體具有約610nm至約680nm的峰值波長。
  15. 一種複合光源，包括：至少一藍光光源，具有約400奈米(nm)至約460奈米的範圍中之峰值波長；至少一綠光或黃-綠光固態光源，具有約500奈米至約580奈米的範圍中之峰值波長；以及，至少一紅光降頻轉換體，具有約600奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長及具有小於35nm的半峰全幅值(FWHM)；其中，該複合光源具有至少120的照明偏好指數(LPI)，以提供觀看者偏好資料的最佳適配，且其中LPI=100+50×[0.38×白度+0.62×色彩呈現]。
  16. 如申請專利範圍第15項之複合光源，又包括設於該至少一藍光光源、該至少一綠光或黃綠光固態光源、及該至少一紅光降頻轉換體上的釹濾光器，以致於該複合光源發射的大部份或全部光通過該濾光器。
  17. 一種複合光源，包括： 至少一藍光光源，具有約400奈米(nm)至約460奈米的範圍中之峰值波長；至少一綠光或黃-綠光降頻轉換體，具有約500奈米至約580奈米的範圍中之峰值波長；以及，至少一紅光固態光源，具有約600奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長；其中，該複合光源具有至少120的照明偏好指數(LPI)，以提供觀看者偏好資料的最佳適配，且其中LPI=100+50×[0.38×白度+0.62×色彩呈現]。
  18. 如申請專利範圍第17項之複合光源，具有在約2500凱氏溫度(K)至約3200K範圍的相關連色溫(CCT)。
  19. 一種複合光源，包括：至少一藍光光源，具有約400奈米(nm)至約460奈米的範圍中之峰值波長；至少一綠光或黃-綠光降頻轉換體，具有約500奈米至約580奈米的範圍中之峰值波長；以及，至少一紅光固態光源，具有約600奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長及具有小於35nm的半峰全幅值(FWHM)；其中，該複合光源具有至少120的照明偏好指數(LPI)，以提供觀看者偏好資料的最佳適配，且其中LPI=100+50×[0.38×白度+0.62×色彩呈現]。
  20. 如申請專利範圍第19項之複合光源，包括至少 130的LPI，其中，該至少一綠光或黃綠光降頻轉換體具有約510nm至約570nm的峰值波長，以及該至少一紅光固態光源具有約610nm至約680nm的峰值波長。
  21. 一種複合光源，包括：至少一藍光光源，具有約400奈米(nm)至約460奈米的範圍中之峰值波長；至少一綠光或黃-綠光降頻轉換體，具有約500奈米至約580奈米的範圍中之峰值波長；至少一紅光固態光源，具有約600奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長及具有小於35nm的半峰全幅值(FWHM)；以及，至少一深紅光光源，具有約630奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長；其中，該複合光源具有至少120的照明偏好指數(LPI)，以提供觀看者偏好資料的最佳適配，且其中LPI=100+50×[0.38×白度+0.62×色彩呈現]。
  22. 如申請專利範圍第21項之複合光源，包括至少140的LPI，其中，該至少一綠光或黃綠光降頻轉換體具有約520nm至約560nm的峰值波長，以及該至少一紅光固態光源具有約620nm至約680nm的峰值波長。
  23. 如申請專利範圍第21項之複合光源，具有在約2500凱氏溫度(K)至約3200K範圍的相關連色溫(CCT)。
  24. 如申請專利範圍第21項之複合光源，又包括設 於該至少一藍光光源、該至少一綠光或黃綠光降頻轉換體、該至少一紅光固態光源、及該至少一深紅光光源上的釹濾光器，以致於該複合光源發射的大部份或全部光通過該濾光器。
  25. 一種複合光源，包括：至少一藍光光源，具有約400奈米(nm)至約460奈米的範圍中之峰值波長；至少一綠光或黃-綠光降頻轉換體，具有約500奈米至約580奈米的範圍中之峰值波長；以及，至少一紅光降頻轉換體，具有約600奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長；其中，該複合光源具有至少120的照明偏好指數(LPI)，以提供觀看者偏好資料的最佳適配，且其中LPI=100+50×[0.38×白度+0.62×色彩呈現]。
  26. 如申請專利範圍第25項之複合光源，包括至少130的LPI，其中，該至少一綠光或黃綠光降頻轉換體具有約510nm至約570nm的峰值波長，以及該至少一紅光降頻轉換體具有約610nm至約680nm的峰值波長。
  27. 如申請專利範圍第25項之複合光源，具有在約2500凱氏溫度(K)至約3200K範圍的相關連色溫(CCT)。
  28. 如申請專利範圍第25項之複合光源，又包括設於該至少一藍光光源、該至少一綠光或黃綠光降頻轉換體、該至少一紅光降頻轉換體上的釹濾光器，以致於該複 合光源發射的大部份或全部光通過該濾光器。
  29. 一種複合光源，包括：至少一藍光光源，具有約400奈米(nm)至約460奈米的範圍中之峰值波長；至少一綠光或黃-綠光降頻轉換體，具有約500奈米至約580奈米的範圍中之峰值波長；以及，至少一紅光降頻轉換體，具有約600奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長及具有小於35奈米的半峰全幅值(FWHM)；其中，該複合光源具有至少120的照明偏好指數(LPI)，以提供觀看者偏好資料的最佳適配，且其中LPI=100+50×[0.38×白度+0.62×色彩呈現]。
  30. 一種複合光源，包括：至少一藍光光源，具有約400奈米(nm)至約460奈米的範圍中之峰值波長；至少一綠光或黃-綠光降頻轉換體，具有約500奈米至約580奈米的範圍中之峰值波長；至少一紅光降頻轉換體，具有約600奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長及具有小於35奈米的半峰全幅值(FWHM)；以及，至少一深紅光光源，具有約630奈米至約680奈米的範圍中之峰值波長；其中，該複合光源具有至少120的照明偏好指數(LPI)，以提供觀看者偏好資料的最佳適配，且其中 LPI=100+50×[0.38×白度+0.62×色彩呈現]。
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