六基色LED光源实现全光谱色彩的装置、方法及设备与流程

本发明涉及led照明，特别是涉及一种六基色led光源实现全光谱色彩的装置、方法及设备。

背景技术：

1、随着照明技术的发展以及终端视场对光品质的追求，健康照明理念的提出使得半导体照明行业更加注重照明的光品质与舒适度。传统的三基混色四色混光在合成光时显色指数较低，随着非视觉效应和昼夜节律机制的发现，传统的照明已经无法满足人们对于高品质生活的需求，并且在场景应用中提出了要求更高的显色性以期还原真实的物体本色，要求更丰富的色彩选择。

2、现有技术存在如下缺陷：

3、一方面问题是，现有的六基色(或七基色)led光源，其因受封装设备的贴片精度的限制，led光源的封装尺寸受到制约(做到6.25mm*6.70mm)，使led光源目前仅能做到最小调整角度为10°，导致led光源的发光面不能够做到更小，无法更好地实现光强有效提升，不满足当前远投景观照明项目的实用需求；

4、其次问题是，市面上灯具需求方对led光源的颜色互补性不具有严苛要求，或者说在一般项目上对其不作高要求，这也导致了led光源在色彩互补方面存在缺失，也有很多灯具企业通过占空比调解控制led光源混色，从而获取色彩的占空比混色效果，但这仅仅是led灯珠占空比产生的间隙性切换效果而已，并非实际意义上的通过led灯珠位置排布，在物理层面上实现色彩互补效果；

5、另一方面问题是，在通过占空比调解控制led光源混色，获取色彩占空比效果的过程中，当前还没有任何主体将混色最优算法公开，也没有任何主体将pwm占空比混色+灯珠位置最优排布相结合方式，来同时实现led光源的混色效果与色彩互补效果，因此，不管在混色最优算法，还是灯珠位置最优排布，亦或是pwm占空比混色+灯珠位置最优排布方面，均存在行业内的技术空白。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种六基色led光源实现全光谱色彩的装置、方法及设备，以改变led光源最小调整面角度为8°，led光源的发光面相比更小，实现光强有效提升，通过混色最优算法提高合成光的最优光品质，以及实现纯度高的单色光，将pwm占空比混色+灯珠位置最优排布相结合的方式，实现led光源同时具备混色与色彩最优互补的功能效果，满足当前远投景观照明项目的实用需求。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种六基色led光源实现全光谱色彩的装置，所述装置包括：解码模块、多个控制芯片、混光透镜和led光源；

4、led光源为六基色光源，所述六基色包括三原色、青色、柠檬色和白色；其中所述三原色为红色、绿色和蓝色；

5、所述led光源设置在混光透镜的一侧；

6、解码模块的输出端与多个控制芯片的输入端连接；所述解码模块用于接收目标光的亮度dmx信号，并将目标光的亮度dmx信号解码为目标光的亮度模拟信号后传输至控制芯片；

7、多个控制芯片的输出端与所述六基色光源的调控端一一对应连接；多个所述控制芯片用于根据目标光的亮度模拟信号对应输出六基色的pwm占空比，进而根据六基色的pwm占空比调控所述所述六基色光源的配光；

8、所述混光透镜用于对所述led光源所发出的颜色进行混色，实现混色光全光谱输出；

9、其中，所述led光源的封装尺寸为4.95mm*4.95mm，所述led光源的整体发光面的最小可调整面角度为8°，以使所述led光源能够光强聚焦并远投景观照明；

10、所述六基色对应控制芯片在led铝基板上的最优排布方式为：

11、光源为红色的控制芯片与光源为青色的控制芯片位置相对设置，光源为蓝色的控制芯片与光源为柠檬色的控制芯片位置相对设置，光源为绿色的控制芯片与光源为白色的控制芯片位置相对设置，以使所述led光源能够色彩最优互补；

12、上述中，通过对led光源的封装尺寸的设定4.95mm*4.95mm，能够实现led光源的最小可调整角度变为8°，相比于市面上led光源封装尺寸6.25mm*6.70mm、最小调整角度为10°的led光源来说，其发光面做到更小，更好地实现光强有效聚焦提升，满足当前远投景观照明项目的实用需求；

13、此外，通过对led光源的控制芯片位置的排布：光源为红色的控制芯片与光源为青色的控制芯片位置相对设置，光源为蓝色的控制芯片与光源为柠檬色的控制芯片位置相对设置，光源为绿色的控制芯片与光源为白色的控制芯片位置相对设置，实现真正意义上的色彩互补效果，另外加之pwm占空比混色的效果叠加，使得led光源混色及色彩互补均达到最优状态，其发出来的光束所呈现的效果更加炫彩夺目。

14、一种六基色led光源实现全光谱色彩的方法，所述方法应用于前述的六基色led光源实现全光谱色彩的装置，所述方法包括：

15、将led光源的白色与绿色混合，青色与蓝色混合，柠檬色与红色混合，使得六基色转变为三基混色，并分别定义每种原色在三基混色中的光通量占比；

16、定义所述三基混色在混合光的光通量占比；

17、根据定义的每种原色在三基混色中的光通量占比以及所述三基混色在混合光的光通量占比，基于光源的光谱功率分布所满足的线性叠加原理，建立六基色的光通量与目标光的光通量关系；

18、通过混色最优算法，根据目标光的光通量需求，选取目标光在最优光品质时的六基色的光通量，作为六基色的最优光通量；

19、根据光通量与pwm占空比的线性关系，确定六基色的最优光通量对应的最优pwm占空比；

20、利用所述最优pwm占空比调制led光源的六基色，得到目标光；

21、上述中，通过以上混色最优算法能够精准实现混色寻优，如果不采用混色最优算法，则得到的目标色不一定是最优的，也无法为六基色的最优光通量的确定提供数据支撑。

22、一种六基色led光源实现全光谱色彩的设备，包括：前述的六基色led光源实现全光谱色彩的装置。

23、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

24、本发明公开了一种六基色led光源实现全光谱色彩的装置、方法及设备，led光源为六基色光源，六基色包括三原色、青色、柠檬色和白色，青色和柠檬色正好补充了rgb三原色缺失的光谱，使得混色光实现了连续光谱的输出，并通过优化六基色在混合光中的光通量比例，提高了合成光的光品质，以及实现了纯度高的单色光；

25、其次，通过对led光源的封装尺寸的设定4.95mm*4.95mm，能够实现led光源的整体发光面的最小可调整面角度变为8°，相比于市面上led光源封装尺寸6.25mm*6.70mm、最小调整角度为10°的led光源来说，其发光面做到更小，更好地实现光强有效聚焦提升，满足当前远投景观照明项目的实用需求；

26、另外，通过对led光源的控制芯片位置的排布：光源为红色的控制芯片与光源为青色的控制芯片位置相对设置，光源为蓝色的控制芯片与光源为柠檬色的控制芯片位置相对设置，光源为绿色的控制芯片与光源为白色的控制芯片位置相对设置，实现真正意义上的色彩互补效果，另外加之pwm占空比混色的效果叠加，使得led光源混色及色彩互补均达到最优状态，其发出来的光束所呈现的效果更加炫彩夺目；

27、此外，通过混色最优算法的设计，按照混色最优算法的步骤执行混色寻优，能够得到最优光品质，进而为六基色的最优光通量的确定提供数据支撑。