[發明專利]一種LED混光合成標準光源的方法

有效

• 申請號: 201810812579.X
• 申請日: 2018-07-23
• 公開（公告）號: CN108954041B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 阮秀凱;崔桂華;李長軍;肖開達;蔡啟博;談燕花
• 申請（專利權）人: 浙江智彩科技有限公司
• 主分類號: F21K9/64
• 分類號: F21K9/64;F21V9/00;F21Y115/10
• 代理公司: 溫州名創知識產權代理有限公司 33258
• 代理人: 陳加利

本發明提供一種LED混光合成標準光源的方法，包括選取一冷白、一暖白以及除冷白、暖白之外的n?2個LED發光芯片合成標準光源；通過在空間積分將選取的n個LED發光芯片的光譜混合來合成標準光源的光譜，確定混合光源光譜密度函數；通過間隔采樣構造離散光譜密度函數矩陣，并進一步構造待求解的優化問題；求解優化問題，并將所求解的向量與離散光譜密度函數矩陣相乘，所得乘積為合成標準光源的光譜值。實施本發明，通過增加多個紅、綠和藍之間波段的中間部分光譜，用以增強光譜連續性并有效的提高顯色指數，從而廣泛適用于顏色測量、高端照明等領域。

技術領域

本發明涉及LED光源技術領域，尤其涉及一種LED混光合成標準光源的方法。

背景技術

近年來，由美國能源部提出的對LED室內照明燈具的顯色指數已經從過去的70提高到80以上，同時國內也對辦公環境和酒店賓館的LED燈具的顯色性有了默認的指標，要求顯色指數要達到80或者以上。

LED光源占領通用照明市場的態勢已經慢慢明確，其中高顯色性和高效率是LED光源光品質的關鍵指標。一些光源的光譜功率分布較為連續，含有各種波長的成份，在這種光源下物體的顏色能被真實的還原，此時物體的顏色與自然光下的顏色十分接近，因此這些光源顯色性較好。另外有些光源光譜呈帶狀分布，光譜分布不均，例如高壓汞燈，物體在這類光源下的顏色與自然光下的顏色差距較大，光源的顯色性就較差。

在現有的燈光色溫調節研究方案中，常見的方案有：(1)采用紅光LED、綠光LED、藍光LED通過合理搭配合成白色光的混光混色技術；(2)采用不同配比的紅光、藍光LED補償帶黃光熒光粉的白光LED的混合混色技術。

但是，上述兩類混色形成得到的標準光源，缺乏紅、綠和藍之間波段的中間部分光譜，從而使得光譜不連續，顯色指數偏低，導致在顏色測量領域的使用受限。

發明內容

本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種LED混光合成標準光源的方法，通過增加多個紅、綠和藍之間波段的中間部分光譜，用以增強光譜連續性并有效的提高顯色指數，從而廣泛適用于顏色測量、高端照明等領域。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種LED混光合成標準光源的方法，包括以下步驟：

步驟S1、從預設的LED發光芯片庫中，選取n-2個具有高斯形光譜密度函數的LED發光芯片、一冷白LED發光芯片以及一暖白LED發光芯片合成標準光源；n為大于3的正整數；其中，

所述標準光源通過多項式擬合的方式近似擬合出光譜密度函數的近似數學表達式為y(λ)；λ表示為波長；

所述冷白LED發光芯片的光譜函數數據點進行多項式近似擬合，得到下式 (1)中的冷白LED發光芯片的光譜密度函數s_ColdW(λ)；

式(1)中，α_p,p＝1,2,…,N表示通過擬合獲得的多項式系數，N表示為多項式階數；

所述暖白LED芯片的光譜函數數據點進行多項式近似擬合，得到下式(2) 中的暖白LED發光芯片的光譜密度函數s_WarmW(λ)；

式(2)中，β_q,q ＝1,2,…,M表示通過擬合獲得的多項式系數，M表示為多項式階數；

所述n-2個具有高斯形光譜密度函數的LED發光芯片按照廠商給出的光譜密度函數中心波長的大小依次排列，得到各自對應的光譜密度函數分別為 s_i(λ),i＝1,2,…,n-2，并進行歸一化后通過下式(3)中的高斯近似函數表示：