[发明专利]高光色品质的白光LED照明系统及其设计方法

摘要

本发明属于半导体照明技术领域，具体为一种高光色品质的白光LED照明系统及其设计方法。本发明通过优化CIE 1931色域空间中色坐标点到黑体曲线的距离Duv，得到所需色温下具有高白光偏好度的LED混色照明系统，能够增强白光光源的颜色品质，提升灯光环境效果；同时能够确保所需的显色指数CRI和较高的全色域指数GAI。本发明的白光LED照明系统的色温调节范围2000−10000K，色坐标点到黑体曲线的距离范围−0.1≤Duv≤0。本发明通过优化Duv的混色设计方法，得到高白光偏好度的LED照明系统，可应用于对光品质要求较高的场所的照明。

主权项

 一种高光色品质的白光LED照明系统的设计方法，其特征在于：通过优化CIE 1931色域空间中色坐标点到黑体曲线的距离Duv，得到所需色温下高白光偏好度的LED照明系统；具体步骤如下：步骤1：设定白光LED照明系统所需要的色温，然后在CIE 1931 色域空间中求得此色温在黑体曲线上所对应的白光的色坐标；用数学软件对不同温度的黑体曲线色坐标点进行曲线模拟，得到黑体曲线的多项式函数；根据所需色温的色坐标点和黑体曲线多项式函数，求得所需色温的等色温线直线方程：y=kx+b；步骤2：在该等色温线上取若干个点，每个点到黑体曲线的距离Duv都不同，然后再根据等色温线直线方程和设定的Duv距离求得这些点对应的色坐标；步骤3：所述LED照明系统选用三原色红光LED、黄绿光LED、蓝光LED和荧光粉转换的白光LED来混光生成所需的白光；针对不同Duv的色坐标点，用奇异值方程求解满足该色坐标点的R、G、B和白光LED的比例，并计算不同比例下的显色指数CRI和全色域指数GAI，得到在不同的Duv时的RGB比例和CRI/GAI之间的线性关系曲线；步骤4：在曲线上根据所需光色性能CRI和GAI选择相对应的RGB和白光LED的比例，采用脉冲宽度调制调光得到每组LED所需光输出强度，设计产品，得到不同Duv时的白光LED照明系统；步骤5：实验测试观测者对不同Duv的白光LED发出的白光的光颜色和被照物体颜色的主观感受，得到优化的Duv及对应的具有高白光偏好度的LED照明系统。