[发明专利]一种大范围光谱精度可调的照明光源的合成方法

说明书

本发明提供一种大范围光谱精度可调的照明光源的合成方法，包括从预设的LED发光芯片库中，选取n个光谱相异的LED发光芯片合成照明光源；确定第k个混合光源光谱密度函数，并构建无约束优化模型，且进一步对无约束优化模型进行迭代优化求解，得到最终的权值估计值；根据最终解的权值估计值，计算出照明光源调整的光谱值。实施本发明，既能提高显色指数，又能使得混合后的光谱与目标光谱曲线尽可能靠近，达到光谱精确可调的目的。

技术领域

本发明涉及LED光源技术领域，尤其涉及一种大范围光谱精度可调的照明 光源的合成方法。

背景技术

LED的应用已经越来越广泛，在各个不同的领域都可以发现LED的身影。 从移动电话、电脑等小型液晶显示器的背光照明，到广场、车站等公共场所的 大型动态显示屏幕，从商场、公司等普通室内照明，到煤矿、隧道灯特殊场合 的特种照明，从酒吧、博物馆等地方的多彩性照明，到汽车上的各个部门的照 明，LED在不断地深入到各个场合，发挥其重要作用。

LED具有谱线窄、在工作电压范围内发光亮度与正向电流近似成正比、响 应速度快和体积小的特点，使其非常适合于混光使用。LED色彩丰富，理论上 仅用LED光源就能完全覆盖国际照明组织(CIE)色度曲线中的所有饱和颜色。 光源的评价指标除了色温外，还有显色性。显色性是指光源的光照射到物体上 所产生的客观效果和对物体真实色彩的显现程度。物体所呈现的颜色是其表面 反射自己的主色调的结果，也是它吸收了照射光线其他色彩所致。当我们评价 光源影响物体颜色的显现程度时，会不自觉地把该光源的颜色显现与能使物体 呈现“真实”颜色的参照光进行比较。这个使用最广泛的参照光源就是中午的日 光。显色性高的光源对颜色的表现较好，所见到的颜色就越接近自然色；显色 性低的光源对颜色的表现性差，所看到的颜色偏差也较大。

一般人工照明光源用显色指数Ra作为显色性的评价指标。实现LED光源 的色温可调的方法主要有：(1)采用红、绿、蓝三基色LED进行混光，具有调 光范围广、能实现白光的精确控制等优点，但存在显色指数较低的缺点；(2) 通过多种不同光谱LED合成光源，虽然调光范围大，显色指数高，但是还存在 精度不高的缺点。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种大范围光谱精度可调的 照明光源的合成方法，既能提高显色指数，又能使得混合后的光谱与目标光谱 曲线尽可能靠近，达到光谱精确可调的目的。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种大范围光谱精度可调的 照明光源的合成方法，包括以下步骤：

步骤S1、从预设的LED发光芯片库中，选取n个光谱相异的LED发光芯 片合成照明光源；n为大于1的正整数；其中，

所选取的n个光谱相异的LED发光芯片按照厂商预先给出的光谱密度函数 中心波长的大小依次排列后，得到各自对应的光谱密度函数分别为s_i(k)；其中， i＝1,2,…,n；k＝1,2,…,N，k表示第k个离散波长点；N为总的离散点个数，N为 正整数；

所述照明光源光谱密度函数的波长与发光功率谱序列为向量y，y的元素由 y(k)组成；

步骤S2、将第k个离散波长点的照明光源的光谱视为所选取的n个光谱相 异的LED发光芯片的光谱在该点线性叠加，则确定第k个混合光源光谱密度函 数(λ)如下式(1)表示为：

式(1)中，w＝[w₁,w₂,…,w_n]^T表示为权值矩阵，w_i,i＝1,2,…n表示为所选取的 n个LED发光芯片的点亮权值，上标T表示矩阵转置运算；λ表示为波长；