一种LED颜色混bin的自动计算方法
【专利摘要】本发明公开了一种LED颜色混bin的自动计算方法，主要特征在于从LED芯片的数据手册中提取所选型号LED的颜色bin区数据，进而获得所有可能的颜色混bin组合，再对每一对颜色bin组合进行颜色混合计算，通过色容差计算，判断混光色点是否满足目标色容差要求。通过循环计算，对所有颜色混bin组合的计算，最终获得满足灯具设计颜色混bin要求的所有颜色bin组合，便于选择满足设计要求同时成本最低的混bin方案。
【专利说明】
一种LED颜色混b i η的自动计算方法
技术领域
[0001 ]本发明属于LED技术领域，具体涉及一种LED颜色混bin的自动计算方法。
【背景技术】
[0002]发光二极管(Light Emitting D1de，LED)以其高光效、长寿命、点光源、易调光、快速启动等诸多优点，成为第四代光源，已逐渐开始取代传统光源，在市场上显示出广阔的潜力。尤其是随着大功率LED的发光效率逐年提升、成本逐年下降，白光LED在照明领域的使用量越来越大。在汽车照明、家居照明等应用市场的带动下，近些年，LED市场规模快速提升。LED以其在光效、寿命上的突出优势，正在大量替换传统照明，成为主角。
[0003]对于同一款LED，其量产品的光通量和色点坐标都存在一定的分布范围。如果不加以限定而随意使用，最终生产出同一批次的LED光源或灯具必定存在明显的光通量和颜色差异。
[0004]为此，LED厂家对于每一款LED，都进行了光通量和色点坐标的分区，定义为bin。每一个bin里的LED拥有非常近似的光通量和色点坐标。
[0005]设计一款合格的LED灯具，一项关键的工作就是选择合适的LED颜色bin，使得调配出来的LED灯具满足色容差需求，并具有良好的颜色一致性。这里，色容差是指设计得到LED灯具发出的光的色点坐标与设计目标色点坐标之间的距离。色容差大小通常用麦克亚当椭圆来衡量，麦克亚当3步椭圆内基本看不出色差，5步及7步色差逐渐变大。一般来说，整灯的色容差SDCM值不应大于7步，对高质量的灯来说推荐小于3步，此时肉眼将无法分辨。
[0006]由于LED厂家对于每一款LED，都进行了颜色分bin，因此最简单的方式就是选择最接近标准色点的单一颜色bin区，但随之而来的问题就是无法消耗掉其余颜色bin的LED，造成库存积累，并且接近标准色点的bin区的LED芯片通常较贵，造成成本飙升。
[0007]为了解决这个问题，可以使用颜色混bin算法，选用两个非标准色点附近颜色bin混用，使最终混合结果同样满足条件。但是LED混bin算法复杂，存在一定的技术门槛，部分LED光源或灯具的生产厂家未能掌握。同时，一种LED可能拥有多达16种及以上的颜色bin区，加上交叉存在于不同光通量bin区，按照一般的手动算法，如要获得完整的混bin方案，尽量均匀消耗LED的不同bin区，会带来非常大的计算量且容易遗漏某些混bin组合。
[0008]针对上述困难，本发明提出了一种LED颜色混bin的自动计算方法，主要特点在于根据灯具色点设计目标及LED光源芯片的分bin信息，自动计算满足制定色容差要求的混bin方案。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提出一种LED颜色混bin的自动计算方法。本发明基于混色原理及色容差计算公式，计算满足要求的颜色混bin方案。
[0010]本发明提出的LED颜色混bin的自动计算方法主要通过循环计算得到，其具体步骤如下:
[0011]第一步:根据灯具设计需求确定混bin中心色点及色容差范围，作为后续计算中的目标；
[0012]第二步:从LED芯片的数据手册中获得所选型号LED的颜色bin区数据，并进行两两组合。若共有该型号LED共有η个颜色bin区，总共组成C(2，n)*a*b种颜色bin的两两组合(a，b为一个组合中两个颜色bin各自的流明bin数量)；
[0013]第三步:对上述C(2，n)*a*b种颜色bin组合逐一进行计算，判断是否符合混色要求。对于某一种颜色bin组合，在两个颜色bin区内各自随机产生m个色点及流明值，并根据混色原理计算得到颜色混合之后的色坐标，得到m个混光色点；
[0014]第四步:将这种颜色bin组合中m个混光色点与第一步中定义的混bin中心色点进行色容差计算，并根据麦克亚当法判断混光色点是否满足色容差要求；
[0015]第五步:统计这种颜色bin组合中，满足色容差的混光色点的比例，从而根据需求判定这种颜色bin组合是否满足灯具设计要求，若设计要求混光色点在色容差范围内的比例应在11%以上，则判定混光色点满足色容差范围比例在11%以下的颜色bin组合不满足要求，反之这满足要求，作为可选择混色混bin方案输出；
[00? 6] 第六步:对于C( 2,n)*a*b种颜色bin组合，逐一进行上述步骤三至步骤五，获得该型号LED芯片满足灯具设计颜色混bin要求的所有颜色bin组合。
[0017]所述的LED颜色混bin的自动计算方法通过计算机程序实现，在程序中实现两个颜色bin区内各自随机产生m个色点及流明值、色容差计算、混光色点与混bin中心色点比较计算等计算步骤。
[0018]所述的LED颜色混bin的自动计算方法中所述的混色计算公式为颜色相加公式:在已知两种颜色的色度坐标x，y和亮度Y情况下，可以计算得出由这两种颜色混合而产生的第三种颜色的色度坐标和亮度。第三种颜色的三刺激值是相混合的两种颜色的三刺激值的算术和。
[0019]所述的LED颜色混bin的自动计算方法，目前还没有发现类似自动计算方法。与一般手动计算方法相比，通过大量的随机数选取增加了结果的可靠性，降低混bin计算所需要的时间，使得LED颜色混bin计算更为便捷。
[0020]所述的LED颜色混bin的自动计算方法，考虑的是颜色混bin计算中两种颜色bin混的情况，对于采用三种颜色bin混的情况，其计算思路类似，可根据本发明进行扩展。
【附图说明】
[0021]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中:
[0022]图1为LED颜色混bin的自动计算方法流程图。
[0023]
【具体实施方式】
[0024]以下配合图示及实施例来详细说明本发明的实施方式，但并不作为对本发明的限定。在阅读了本发明说明的方法后，对本发明进行改动，这些等价形式同样在本权利要求书限定的范围内。
[0025]本发明提出的一种LED颜色混bin的自动计算方法，可应用于LED灯具设计中颜色混bin计算。通过自动计算程序，将LED可选的混bin方案全都计算出来，方便后续LED颜色混bin方案的确定。
[0026]实施例:
[0027]假设某灯具设计案的混bin目标为色坐标(XQ，yQ)，选定的LED芯片分8个颜色bin区，每个颜色bin区对应不同的流明bin区。
[0028]根据计算方法，首先从8个颜色bin区中选取两个颜色bin区，假设分别为CAl和CBI，颜色b i η区CAl、CBI中对应的流明b i η区中，分别依次选择一个流明b i η区，分别为LA I和LBl0
[0029]在颜色bin区CAl和CBl内，分别随机选取一个色点，分别为(xAl，yAl)和(xBl，yBl)，根据颜色混合计算公式，结合流明bin区LAl和LBl，可计算得到颜色混合后的色点坐标为(xl，yl)。
[0030]判断混色色点是否满足设计目标。根据色容差计算公式，可计算得到混色色点坐标(Xl，yl)与混bin目标(XQ，yQ)之间的色差，判断色差是否在设计目标色容差范围之内。判断结果为是，则满足要求的色点数量n+1;判断结果为否，则η不累加。
[0031]在颜色bin区CAl和CBl内，分别随机选取下一个色点，分别为(xA2，yA2)和(χΒ2，yB2)，重复上述混色计算和色差计算，并完成色容差判断。重复完成m次色点选取和计算工作，得到满足要求的色点数量η。
[0032]如果满足色容差要求的混色色点数量的比例:n/m，大于ri%，则颜色bin区组合CAl和CBl在流明比例LA1: LBl的情况下满足设计要求，为可选方案。若n/m小于n%，则该混bin方案不可行。
[0033]在颜色bin区CA1、CB1中对应的流明bin区中，分别依次选择下一个流明bin区，分别为LA2和LB2。重复上述步骤，进而判断颜色bin区组合CAl和CBl在流明比例LA2:LB2的情况下是否满足设计要求。
[0034]从8个颜色bin区中依次选择下一个bin区组合，分别为CAl和CB2，在对应的流明bin区中依次选择两个流明bin区，重复上述步骤。
[0035]根据两两组合原理，完成C(2，n)*a*b种颜色bin、流明bin组合的计算之后，即可获得满足设计要求的所有可行混bin方案，作为计算结果输出。
【主权项】
1.一种LED颜色混bin的自动计算方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)确定混bin计算的中心色点目标及色容差范围； 2)从LED芯片数据手册获得所选型号LED的颜色bin区数据，并得到所有可能的颜色混bin组合，共C(2，n)*a*b种，a，b为一个组合中两个颜色bin各自的流明bin数量)； 3)对每一种颜色bin组合，在两个颜色bin区内各自随机产生m个色点及流明值，并根据混色原理计算得到颜色混合之后的色坐标，得到m个混光色点； 4)将步骤3)中计算得到的m个混光色点与第一步中定义的混bin中心色点进行色容差计算，并判定混光色点是否满足色容差要求； 5)根据满足色容差要求的混光色点的比例判定此颜色bin组合是否满足灯具设计需求； 6)对于每一种颜色bin组合，重复上述步骤，最终获得满足灯具设计颜色混bin要求的所有颜色bin组合。2.权利要求1所述的一种LED颜色混bin的自动计算方法，其特征在于，计算过程中涉及的LED芯片的颜色b in区信息来自LED厂家发布的LED芯片的数据手册。3.权利要求1所述的一种LE D颜色混b i η的自动计算方法，其特征在于，通过循环计算，计算满足灯具设计要求的颜色bin组合，降低混bin计算所需要的时间，使得LED颜色混bin计算更为便捷。4.权利要求1所述的一种LED颜色混bin的自动计算方法，其特征在于可以通过多次循环计算，得到满足灯具设计要求的所有颜色混bin组合，便于选择满足设计要求，同时成本最低的混bin方案。
【文档编号】F21Y115/10GK105844113SQ201610251623
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】王渊
【申请人】予众信息科技（上海）有限公司