[发明专利]一种基于配光原理的LED最佳照明效果算法模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于三基色配光原理的LED最佳照明效果的算法模块，具体涉及一种将道路照明中间视觉亮度同人眼视觉理想波长相结合且综合考虑LED光谱波长的具体分布而得出最佳照明效果的算法，属于光学领域。 

背景技术

当今照明用电已经成为电量消耗的一大组成部分，我国的照明现状是采用高压钠灯和金卤灯，高压钠灯有启动慢，频闪强，耗电量大，升温快，噪声大等缺点，而金卤灯寿命短，耗电大，由此可见在节约能源上高压钠灯和金卤灯均不是最佳选择，并且据研究发现，人眼最敏感的色光为绿色光含量较多时的混合色光，而高压钠灯和金卤灯的光色成分中含蓝色光和绿色光的成分较少且不在人眼视觉状态下的最佳敏感区域，故传统的照明光不能达到最佳的照明效果。作为新型和高效的固体光源LED发光二极管，在21世纪具有广阔的发展前景，在很多照明领域中受到广泛关注。本发明提出一种将道路照明中间视觉同人眼的视觉理想波长相结合并且可以根据外界变化调节各色光的组成百分比，从而匹配出最佳的照明效果的一种算法，将此算法应用于LED固体光源，因而可以做到在节约电力资源的前提下创造出最好的照明效果。 

发明内容

本发明为了解决现有技术的不足，提出了一种将道路照明中间视觉同人眼的视觉理想波长相结合并且可以根据外界变化调节各色光的组成百分比，从而 匹配出最佳的照明效果的一种算法，将此算法应用于LED固体光源，即可做到在节约电力资源的前提下创造出最好的照明效果。 

首先对道路照明中的人眼视觉结构进行分析：亮度水平在大于3cd/m²的明视觉时是人眼的锥状细胞在工作，亮度水平在约为0.001cd/m²或者更低的暗视觉时，是人眼的杆状细胞在工作，介于0.001cd/m²到3cd/m²的亮度水平时是杆状细胞和锥状细胞交替工作，能有效的缓解眼睛疲劳，故为降低交通事故的发生亮度水平应该为中间视觉，研究证明人眼在中间视觉范围内最佳光谱光视效能是在波长507nm到555nm范围内，这时最有利于人眼对周边物体的辨别。其次考虑我国的道路照明标准，我国和CIE规定机动车道道路照明的最高水平的路面亮度是2.0cd/m²，最低道路照明水平是0.5cd/m²，综合人眼的视觉结构和最佳光谱光视效能得出亮度水平在0.5cd/m²到2cd/m²并且波长在507nm到555nm能够达到符合标准且令人眼舒适的照明效果。 

为了达到上述效果本发明采用的方案如下： 

本发明装置包括环境色光探测器、中枢控制系统、LED色光补充器；所述的环境色光探测器包括自然光透射板、红色光透射板、绿色光透射板、蓝色光透射板、光照度传感器、色光隔板；所述的中枢控制系统是将有环境色光探测器获得的信号进行处理提供给LED色光补充器，从而获得最佳色光调配；所述的LED色光补充器包括色光调和器、红色光发射器、绿色光发射器、蓝色光发射器、绿色光调节旋钮、出光孔； 

所述的红色光透射板、绿色光透射板、蓝色光透射板由两块色光隔板隔开，使得相互之间不受影响； 

所述的光照度探测器有三个，分别位于红色光透射板、绿色光透射板、蓝色光透射板的正下方，能够准确的获取环境自然光中的红光，绿光，蓝光的照度值； 

所述的三个光照度探测器由信号线同中枢控制系统相连接，再由中枢控制 系统将处理的结果通过信号线传输给LED色光补充器； 

所述的LED色光补充器上顺序排列着红色光发射器、绿色光发射器、蓝色光发射器，在绿色光发射器前端是绿色光调节旋钮，用于根据不同人的适应性在白光的基础上手动调节对照明清晰度影响最大的绿色光含量，从而达到不同的照明效果； 

所述的色光调和器位于红色光发射器、绿色光发射器、蓝色光发射器的正上方，对三种色光进行充分的调节，最终的光通过出光孔发射出来； 

将由上述分析所得出的结论最佳光谱光视效能得出亮度水平在0.5cd/m²到2cd/m²并且波长在507nm到555nm设置在中枢控制系统中，从而综合控制整个模块；