一种即时改变光源的光色效果的照明系统及方法与流程

文档序号:12380659阅读:433来源:国知局
本发明涉及一种即时改变光源的光色效果的照明系统及方法,属于半导体照明
技术领域

背景技术
:随着照明场合需求的多样化,以及对光品质的高要求。在服装店内,商家希望衣服可以看起来更加亮丽鲜艳来吸引顾客的注意,同时提高顾客的购买欲望;又比如在超市生鲜区域,让肉类产品看起来更红润,让蔬菜看起来更绿更新鲜;在办公室和卧室里,人们希望可以随时根据心情来变化灯光的效果。因此照明系统的光色效果会直接影响到被照物体的视觉感受,用户和消费者关注的是物体或者商品展现给人的视觉效果,比如颜色是否丰富多彩,颜色是否柔和。因此被照物体或者商品的视觉效果就成为衡量照明系统质量的一个关键指标。现有LED照明系统的光色效果往往都是单一的,而且并不能提升被照物的视觉效果,尽管目前一些光源厂商意识到了这个问题,通过改变荧光粉的材料成分,让蓝光激发出来的白光在黑体辐射线下面的独特区域,比如西铁城提出的Vivid系列COB光源,CREE提出的BBL(BlackBodyLocus),这种技术方案虽然可以在一定程度上满足一些特定场合的照明需求,但是这种方案最明显的缺点就是不能同时适应多种场合的照明需求,只有通过改变光源本身的特性来实现。因而这种方案对于下游的应用厂商来说具有很大的局限性,同时受制于上游芯片厂商,不利于LED照明技术的成本降低趋势。因此就需要一种在使用常规白光LED光源时,能够实现上述效果。现有技术方案的缺点是不能同时适应多种照明设计需求,同时通过改变荧光粉材质来实现不同特性的显色效果,现有技术有光效低、成本高的缺点。技术实现要素:为了克服现有技术的不足,本发明提供一种即时改变光源的光色效果的照明系统及方法。可以根据不同照明场合的颜色需求来即时改变光源的光色效果。一种即时改变光源的光色效果的方法,含有以下步骤;步骤1:测试出常规利用荧光粉激发W白光LED的色坐标W(xw,yw),测试随机抽选出来的10组LED数据,然后进行平均处理,记为wave(xwave,ywave)这样子做的好处是为了保证由于光源本身一致性的偏差带来的影响;同时测试出W白光LED的功率Pw;步骤2:测试出R红光LED的色坐标R(xr,yr)、G绿光LED的色坐标G(xg,yg)、B蓝光LED的色坐标B(xb,yb),同样测试随机抽选出来的10组LED数据,然后进行平均处理,分别记为R红光LED的平均值rave(xrave,yrave)、G绿光LED的平均值gave(xgave,ygave)、B蓝光LED的平均值bave(xbave,ybave),以及R红光LED的功率Pr、G绿光LED的功率Pg、、B蓝光LED的功率Pb;步骤3:根据实际照明需求设定白光LED照明系统所需的色坐标NEED(xneed,yneed)以及照明系统的功率Pneed;步骤4:计算满足预设需求补色所需要的色坐标的W白光LED、R红光LED、G绿光LED、B蓝光LED四种光源的比例;假定W白光LED的比例为w、R红光LED的比例为r、G绿光LED的比例为g、B蓝光LED的比例为b,根据所需补色目标的色坐标点以及照明系统的功率限制,得到如下两个方程1和方程2:方程1:xwavexravexgavexbaveywaveyraveygaveybavewrgb=xneedyneed]]>方程2:Pneed=Pw*w+Pr*r+Pg*g+Pb*b在上述方程1和方程2组成的方程组中,方程1为奇异值方程,两个方程,4个未知数,具有无穷组解,即有多有配色比例可以满足预设补色目标的色坐标。因而需要添加一个限制条件来得到唯一的一组解,即唯一的一组W白光LED、R红光LED、G绿光LED、B蓝光LED的比例;即为方程2所列出的限制条件,因为在实际的白光LED照明系统应用中,系统的总功率是保持不变的,这样子才能有效的和现有技术方案形成优势对比。最后通过联解这个方程组,就可以得到一个唯一的W白光LED、R红光LED、G绿光LED、B蓝光LED的比例;步骤5:通过步骤4中得到的唯一的w、r、g、b四个比例值,进行设置。一种即时改变光源的光色效果的照明系统,包含三大系统,其中各个系统分别如下:光学系统:包括常规白光LED、RGBLED四种光源,以及相对应的配光系统设计,配光设计要求四种光源的发光角度保持一致,才能有效的达到本发明中的可变光色效果;硬件系统:包括驱动控制、电源、无线模块(用于即时调整设置),驱动控制中采用常规的PWM方式调节所需四种光的输出比例;软件系统:算法设计转换成相对应的APP设定界面。可变光色效果是根据实际照明场合的色彩要求来进行设定的,然后通过无线终端APP即时进行设置白光LED和RGB彩色LED的比例。配光设计要求白光LED和RGB彩光LED保持一致。配光设计可以为透镜,也可以为反光杯或者其他任意实现相同配光设计的结构组件。与现有技术相比,本发明的主要优点如下:第一、在相同色温和相同显指的条件下,本发明中的照明系统可以实现更高的光效、更低的成本、更加鲜艳的彩色照明效果;第二、和现有照明系统中不断更换光源的设计方法相比,本发明中的照明系统设计可以不用更换任何光源,只需要根据实际照明需求,进行即时设置白光LED和RGB彩色LED的比例。附图说明当结合附图考虑时,通过参照下面的详细描述,能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点,但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定,如图其中:图1为本发明中补色的照明系统的整体框架图。图2为本发明中的补色设置流程图。下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。具体实施方式显然,本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。本
技术领域
技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本
技术领域
技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。为便于对本发明实施例的理解,下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明,且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。实施例1:如图1、图2所示,本发明旨在解决在白光LED照明系统中加入不同比例的RGB彩光进行补色,实现不同照明场合的配光要求。本发明利用常规白光LED光源和常规RGBLED光源共同组成了可以随意改变光色效果的照明系统方案,具有成本低、光效高、显色效果明显的优点。本发明的目的是提供一种可以根据不同照明场合的颜色需求来即时改变光源的光色效果的照明系统,使经过这种设置后的白光LED照明系统相比现有的白光LED照明系统,具有低成本、高光效、颜色显示效果更好。一种即时改变光源的光色效果的方法,含有以下步骤;步骤1:测试出常规利用荧光粉激发W白光LED的色坐标W(xw,yw),测试随机抽选出来的10组LED数据,然后进行平均处理,记为wave(xwave,ywave)这样子做的好处是为了保证由于光源本身一致性的偏差带来的影响;同时测试出W白光LED的功率Pw;步骤2:测试出R红光LED的色坐标R(xr,yr)、G绿光LED的色坐标G(xg,yg)、B蓝光LED的色坐标B(xb,yb),同样测试随机抽选出来的10组LED数据,然后进行平均处理,分别记为R红光LED的平均值rave(xrave,yrave)、G绿光LED的平均值gave(xgave,ygave)、B蓝光LED的平均值bave(xbave,ybave),以及R红光LED的功率Pr、G绿光LED的功率Pg、、B蓝光LED的功率Pb;步骤3:根据实际照明需求设定白光LED照明系统所需的色坐标NEED(xneed,yneed)以及照明系统的功率Pneed;步骤4:计算满足预设需求补色所需要的色坐标的W白光LED、R红光LED、G绿光LED、B蓝光LED四种光源的比例;假定W白光LED的比例为w、R红光LED的比例为r、G绿光LED的比例为g、B蓝光LED的比例为b,根据所需补色目标的色坐标点以及照明系统的功率限制,得到如下两个方程1和方程2:方程1:xwavexravexgavexbaveywaveyraveygaveybavewrgb=xneedyneed;]]>方程2:Pneed=Pw*w+Pr*r+Pg*g+Pb*b在上述方程1和方程2组成的方程组中,方程1为奇异值方程,两个方程,4个未知数,具有无穷组解,即有多有配色比例可以满足预设补色目标的色坐标。因而需要添加一个限制条件来得到唯一的一组解,即唯一的一组W白光LED、R红光LED、G绿光LED、B蓝光LED的比例;即为方程2所列出的限制条件,因为在实际的白光LED照明系统应用中,系统的总功率是保持不变的,这样子才能有效的和现有技术方案形成优势对比。最后通过联解这个方程组,就可以得到一个唯一的W白光LED、R红光LED、G绿光LED、B蓝光LED的比例;步骤5:通过步骤4中得到的唯一的w、r、g、b四个比例值,根据附图2中的流程图进行设置,步骤如下:步骤1),补色目标需求;步骤2),APP进行设定,根据算法计算出W白光LED、R红光LED、G绿光LED和B蓝光LED的比例;步骤3),硬件系统做出相对应的调整改变,PWM调节驱动芯片的电流输出;步骤4),通过便携式光色测试仪器测试验证判断,不合格则反馈调节到步骤2;合格则执行步骤5;步骤5),完成白光LED照明系统的补色设置。实施例2:一种即时改变光源的光色效果的补色照明系统,包含三大系统,见图1所示;其中各个系统分别如下:光学系统:包括常规白光LED、RGBLED四种光源,以及相对应的配光系统设计,配光设计要求四种光源的发光角度保持一致,才能有效的达到本发明中的补色效果;硬件系统:包括驱动控制、电源、无线模块(用于即时调整设置),驱动控制中采用常规的PWM方式调节所需四种光的输出比例;软件系统:算法设计转换成相对应的APP设定界面。软件系统为现有技术,驱动控制、电源、无线模块采用现有技术产品。实施例3:其它内容如上述实施例所述,本发明核心是常规白光LED光源加上RGB彩色LED所组成的可变光色效果的照明系统;本发明可变光色效果是根据实际照明场合的色彩要求来进行设定的,然后通过无线终端APP即时进行设置白光LED和RGB彩色LED的比例;本发明中的照明系统中配光设计要求白光LED和RGB彩光LED保持一致,这样才可以实现视觉上真正的补色效果;所述的配光设计可以为透镜,也可以为反光杯或者其他任意实现相同配光设计的结构组件;本发明可将白光LED芯片、RGB芯片四种芯片同时封装到一个基板上。如上所述,对本发明的实施例进行了详细地说明,但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形,这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此,这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3 
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