一种智能混光系统和方法
【专利摘要】本发明提供一种智能混光系统和方法，涉及照明混光领域，所述智能混光系统至少包括入射光模块、至少一种漫射介质和控制单元，所述入射光模块包括产生至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束的多个LED光源，所述漫射介质用于依据接收的所述至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束发出均匀分布的漫射光，所述控制单元与所述入射光模块连接，用于根据所述漫射介质的物理特性和/或光学特性控制所述多个LED光源发出的入射光束之间的比例，根据本发明能解决光环境照明和/或色彩不足、不到位、不够完美等问题，还能美化环境。
【专利说明】一种智能混光系统和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及照明混光领域，特别是涉及光经空间环境反射后光学特性改变的一种 智能混光系统和方法。
【背景技术】
[0002] 随着社会的发展、技术的更新、经济的发达，室内照明、景观照明、建筑照明等受到 人们越来越多的关注和重视。只看重照明亮度的照明方式，显然已不再符合现代社会对照 明的要求。如今，人们不仅需要照明的亮度得到满足，更要求被照明空间能够具有光的色彩 美感。为了使城市夜晚越来越美丽，本【技术领域】的技术人员把高科技融入到照明光源中。照 明手法、照明光源等的创新也就日趋多样化。
[0003] 为了使照明更加清楚、明亮、真实，现有的技术都是采用混光技术来实现。但是，现 有的混光技术基本上都是对光源进行处理，对光源的色彩进行改变，对光源发出的光进行 混光。仅仅是考虑直接对光源混光或者吸收投射光后的混光，并没有考虑到周围环境、照明 对象反射光或折射光对光环境的影响，从而影响整个光环境的光效果。也没有考虑利用灯 光在照明对象上构成各色各样的图案，结合反射光或者折射光的混光技术而达到美化环境 的效果。并且对能源的利用率低，浪费了能源，并不环保。
【发明内容】
[0004] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种智能混光系统和方 法，用于解决现有技术中的没有考虑到周围环境反射光或者折射光的影响，也没有考虑利 用灯光在照明体上的反射光或者折射光来构成各色各样的图案问题。
[0005] 本发明的另一目的在于提供一种智能混光系统和方法，用于解决光环境照明和/ 或色彩不足、不到位、不够完美等问题。
[0006] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种智能混光系统，至少包 括：入射光模块，包括产生至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束的多个LED光源； 至少一种漫射介质，用于依据接收的所述至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束发 出均匀分布的漫射光；控制单元，与所述入射光模块连接，用于根据所述漫射介质的物理特 性和/或光学特性控制所述多个LED光源发出的入射光束之间的比例。
[0007] 优选地，所述多个LED光源产生的至少两种入射光束分别独立入射到所述漫射介 质上并构成具有一定的像素排列组合的图案。
[0008] 优选地，所述LED光源包括发出红色光束的第一 LED灯、发出绿色光束的第二LED 灯、发出蓝色光束的第三LED灯、以及发出白色光束的第四LED灯。
[0009] 优选地，所述控制单元为通过集成驱动电路采用PWM调光控制所述LED光源。
[0010] 优选地，所述漫射介质对不同光束具有确定的反射吸收比。
[0011] 本发明另一方面提供一种智能混光方法，包括：1)提供一入射光模块，并于所述入 射光模块中预置可产生至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束的多个LED光源；2) 提供至少一种漫射介质，并根据所述漫射介质的物理特性和/或光学特性，预设每个LED光 源的电流或者电压值；3)令所述入射光模块产生的至少两种不同颜色和/或不同色温的入 射光束投射至所述漫射介质上；4)根据所述步骤2)中预设的每个LED光源的电流或者电 压值，对每个LED光源的电流或者电压进行控制，以调节所述多个LED光源发出的入射光束 之间的比例。
[0012] 优选地，所述步骤2)具体为：2_1)根据漫射介质的物理特性和/或光学特性，判 断多个LED光源发出的至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束的比例值；2-2)根据 所述步骤2-1)判断出的比例值，设置每个LED光源的电流或者电压值。
[0013] 优选地，所述步骤3)具体为：3_1)令每个LED光源发出的入射光束独立入射到漫 射介质上，构成具有一定的像素排列组合的图案，并产生漫射光；3-2)所述漫射光均匀分布 于空间中发生混光以达到预期的混光现象。
[0014] 优选地，所述LED光源包括发出红色光束的第一 LED灯、发出绿色光束的第二LED 灯、发出蓝色光束的第三LED灯、以及发出白色光束的第四LED灯，所述控制单元为通过集 成驱动电路采用PWM调光控制所述LED光源。
[0015] 优选地，根据所述漫射介质对不同光束的反射吸收比判断所述红色光束、绿色光 束、蓝色光束、以及白色光束的光通量比值。
[0016] 如上所述，本发明的一种智能混光系统和方法，具有以下有益效果：
[0017] 能考虑用光过程中周围环境反射光的影响，能利用照明灯光在照明对象上构成各 色各样的图案，同时结合反射光或者折射光的混光技术而达到美化环境的效果，能解决光 环境照明和/或色彩不足、不到位、不够完美等问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1显示为本发明智能混光系统实施例的结构框图。
[0019] 图2显示为本发明智能混光方法流程图。
[0020] 图3显示为本发明智能混光方法中步骤S2的具体流程图。
[0021] 图4显示为本发明智能混光方法中步骤S3的具体流程图。
[0022] 图5显示为本发明实施例中第一 LED灯(红色）相对光谱功率分布图。
[0023] 图6显示为本发明实施例中第二LED灯(绿色）相对光谱功率分布图。
[0024] 图7显示为本发明实施例中第三LED灯(蓝色）相对光谱功率分布图。
[0025] 图8显示为本发明实施例中第四LED灯（白色）相对光谱功率分布图。
[0026] 图9显示为本发明实施例中漫射介质上像素点图案示意图。
[0027] 图10显示为本发明实施例中天空色漫射介质的光谱反射比图。
[0028] 图11显示为本发明实施例中经白色漫射介质反射后的最初混光色域范围图。
[0029] 元件标号说明
[0030] 1 控制单元
[0031] 2 入射光模块
[0032] 3 漫射介质
【具体实施方式】
[0033] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书 所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实 施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离 本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0034] 请参阅图1至图11，需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明 本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数 目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其 组件布局型态也可能更为复杂。
[0035] 在本发明智能混光系统的优选实施例中，图1显示为本发明智能混光系统实施例 的结构框图。参阅图1，本发明的智能混光系统包括入射光模块2、漫射介质3和控制单元 1〇
[0036] 所述入射光模块2包括产生至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束的多个 LED光源，所述漫射介质3至少为一种，用于依据接收的所述至少两种不同颜色和/或不同 色温的入射光束发出均匀分布的漫射光，所述控制单元1与所述入射光模块2连接，用于根 据所述漫射介质3的物理特性和/或光学特性控制所述多个LED光源发出的入射光束之间 的比例。在本实施例中，所述入射光模块2包括第一 LED灯、第二LED灯、第三LED灯、以及 第四LED灯，分别发出各自不同颜色和/或不同色温的入射光束。于本实施例中，所述漫射 介质3例如为白色天花板或者天空色天花板，容后详述。具体地，所述控制单元1与所述第 一 LED灯、第二LED灯、第三LED灯、以及第四LED灯相连接，以控制该四盏LED灯发出入射 光束之间的比例。
[0037] 需要特别说明的是，虽然本实施例中仅仅采用了四盏能发出不同颜色和/或不同 色温的LED灯，但是根据本发明还可以采用其他两盏以上的灯。根据本发明，也还可以采用 两种或者其他更多种不同颜色和/或不同色温入射光束的方式。例如，采用绿色入射光束、 蓝色入射光束，分别是发出绿色入射光束的灯两盏、发出蓝色入射光束的灯一盏等。本发明 不限定每种入射光束的数目，可以根据实际需要取不同入射光束的不同数目值。例如，根据 本发明采用红色LED灯10盏，绿色LED灯10盏，蓝色LED灯10盏，白色LED灯20盏等。
[0038] 其中所述物理特性，包括颜色、表面凹凸度、凹凸均匀度等；所述光学特性，包括反 射系数、折射系数、光通量、相对光谱功率分布、色域、色品坐标等。
[0039] 另外，在实施例中，是直接采用LED灯来发出入射光束，但是根据本发明，还可以 采用通过其他单元发出、吸收、透射、反射、激发等方式等或者其他方式得到入射光束。这 些，都是在本发明的保护范围之内。
[0040] 图9显示为本发明实施例中漫射介质上像素点图案示意图，结合图9,所述多个 LED光源产生的至少两种入射光束分别独立入射到所述漫射介质上并构成具有一定的像素 排列组合的图案。
[0041] 在本实施例中，所述第一 LED灯、第二LED灯、第三LED灯、以及第四LED灯发出的 四种不同颜色和/或不同色温的入射光束分别独立入射到所述漫射介质3上形成一个4像 素排列组合的近似花朵形的图案，如图9所示。虽然本实施例中仅仅只有四束入射光束，但 是根据本发明采用多束入射光束而构成像素排列组合的其他各色各样的图案的实施方式 也在本发明的保护范围之内。
[0042] 图5显不为本发明实施例中第一LED灯(红色)相对光谱功率分布图，图6显不为本 发明实施例中第二LED灯(绿色)相对光谱功率分布图，图7显示为本发明实施例中第三LED 灯(蓝色）相对光谱功率分布图，图8显示为本发明实施例中第四LED灯（白色）相对光谱功 率分布图。结合图5、图6、图7和图8,所述LED光源包括发出在CIE1931色品图中的坐标为 (0. 7002,0. 2994)的红色光束的第一 LED灯、发出在CIE1931色品图中的坐标为（0. 1749， 6931)的绿色光束的第二LED灯、发出在CIE1931色品图中的坐标为（0. 1336,0. 0677)的蓝 色光束的第三LED灯、以及发出在CIE1931色品图中的坐标为（0.3183,0.3381)白色光束 的第四LED灯。
[0043] 在本实施例中，
[0044] 第一 LED灯(红色）相对光谱功率分布数据为：
[0045]
【权利要求】
1. 一种智能混光系统，其特征在于，至少包括： 入射光模块，包括产生至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束的多个LED光 源； 至少一种漫射介质，用于依据接收的所述至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光 束发出均匀分布的漫射光； 控制单元，与所述入射光模块连接，用于根据所述漫射介质的物理特性和/或光学特 性控制所述多个LED光源发出的入射光束之间的比例。
2. 根据权利要求1所述的智能混光系统，其特征在于：所述多个LED光源产生的至少 两种入射光束分别独立入射到所述漫射介质上并构成具有一定的像素排列组合的图案。
3. 根据权利要求2所述的智能混光系统，其特征在于：所述LED光源包括发出红色光 束的第一 LED灯、发出绿色光束的第二LED灯、发出蓝色光束的第三LED灯、以及发出白色 光束的第四LED灯。
4. 根据权利要求3所述的智能混光系统，其特征在于：所述控制单元为通过集成驱动 电路采用PWM调光控制所述LED光源。
5. 根据权利要求4所述的只能混光系统，其特征在于：所述漫射介质对不同光束具有 确定的反射吸收比。
6. -种智能混光方法，其特征在于，包括： 1) 提供一入射光模块，并于所述入射光模块中预置可产生至少两种不同颜色和/或不 同色温的入射光束的多个LED光源； 2) 提供至少一种漫射介质，并根据所述漫射介质的物理特性和/或光学特性，预设每 个LED光源的电流或者电压值； 3) 令所述入射光模块产生的至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束投射至所 述漫射介质上； 4) 根据所述步骤2)中预设的每个LED光源的电流或者电压值，对每个LED光源的电流 或者电压进行控制，以调节所述多个LED光源发出的入射光束之间的比例。
7. 根据权利要求6所述的智能混光方法，其特征在于，所述步骤2)具体为： 2-1)根据漫射介质的物理特性和/或光学特性，判断多个LED光源发出的至少两种不 同颜色和/或不同色温的入射光束的比例值； 2- 2)根据所述步骤2-1)判断出的比例值，设置每个LED光源的电流或者电压值。
8. 根据权利要求7所述的智能混光方法，其特征在于，所述步骤3)具体为： 3- 1)令每个LED光源发出的入射光束独立入射到漫射介质上，构成具有一定的像素排 列组合的图案，并产生漫射光； 3-2)所述漫射光均匀分布于空间中发生混光以达到预期的混光现象。
9. 根据权利要求8所述的智能混光方法，其特征在于：所述LED光源包括发出红色光 束的第一 LED灯、发出绿色光束的第二LED灯、发出蓝色光束的第三LED灯、以及发出白色 光束的第四LED灯，所述控制单元为通过集成驱动电路采用PWM调光控制所述LED光源。
10. 根据权利要求9所述的智能混光方法，其特征在于：根据所述漫射介质对不同光束 的反射吸收比判断所述红色光束、绿色光束、蓝色光束、以及白色光束的光通量比值。
【文档编号】F21V23/00GK104344248SQ201310337956
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年8月5日 优先权日:2013年8月5日
【发明者】莫进平, 谢海军, 张永旭 申请人:上海广茂达光艺科技股份有限公司