[发明专利]基于LED光源的功能照明系统

权利要求书

1.基于LED光源的功能照明系统，其特征在于：包括命令发送端（1）、控制电路（2）、驱动电路（3）、LED阵列（4）、光学系统（5）、测量设备（6）、散热系统（7）、LED配方优化算法（8）和反馈优化算法（9）；所述的LED配方优化算法（8）和反馈优化算法（9）通过命令发送端（1）控制， LED配方优化算法（8）将用户所需的功能照明按照光品质参数的形式作为LED配方优化算法（8）的输入端，而算法输出端为LED阵列（4）中每种LED的亮度；优化指数为光谱功率分布（SPD）、色温（CCT）、色品坐标差异（Duv）、光亮度（cd/m²）、显色指数（CRI）、同色异谱指数（MI）、色域面积（GAI）、光源的人眼感知参数（VF）、发光效率指数（LER）的加权组合：

优化指数=w1×ΔSPD+w2×ΔCCT+w3×Duv+w4×Δcd/m² +w5×ΔCRI+w6×ΔMI+

w7×ΔGAI+w8×ΔVF+w9×ΔLER

其中，w1-w9为各光品质参数的权重，符号Δ表示目标值与实际值之间的差异；LED配方优化算法（8）的优化目标是输出的每种LED的亮度使得优化指数为最小，通过迭代优化方式实现，其迭代优化方式为牛顿法、单纯形算法、信赖域法或内点法；计算所得的每种LED亮度通过有线或无线两种方式传送给控制电路（2）；命令发送端（1）负责接收控制电路（2）发过来的当前LED阵列（4）的工作状态或信号是否被正确送达，并判断是否需要再次发送；同时，命令发送端（1）与测量设备（6）相连，测量当前整体出射光谱的性能；当测量设备（6）测得的用户设定的功能照明对应的光品质参数变化时，反馈优化算法（9）通过实际光品质参数与目标光品质参数间的差异计算出每种LED亮度所需要调整的幅度，整体出射光谱光品质参数再次稳定到设定的光品质参数。

2.根据权利要求1所述的基于LED光源的功能照明系统，其特征在于所述的有线通讯使用USB接口、串行接口、以太网接口、光纤接口或工业总线连接，无线通讯则通过Zigbee技术、WIFI技术、蓝牙技术、Zwave技术、2.4G无线技术或红外技术实现；命令发送端（1）为电脑控制软件、手机应用软件或单独的控制器。

3.根据权利要求1所述的基于LED光源的功能照明系统，其特征在于所述的控制电路（2）负责接收命令发送端（1）的信号，进行处理后发送给驱动电路（3）；同时，控制电路（2）反馈当前LED阵列（4）的工作状态或信号是否被正确送达给命令发送端（1）；控制电路（2）包含存储LED亮度值的存储单元，所述的控制电路（2）外接按钮和显示装置以选择并显示当前光源名称，且控制电路（2）具备简单的运算功能；所述的驱动电路（3）接收控制电路（2）发出的信号，通过幅度调制（AM）、脉冲宽度调制（PWM）或两种调制方式相结合的方式来调节LED阵列（4）中每种LED的亮度。

4.根据权利要求1所述的基于LED光源的功能照明系统，其特征在于所述的LED阵列（4）包含多种不同出射光谱的LED，且每种出射光谱的LED可在阵列中重复使用。

5.根据权利要求1所述的基于LED光源的功能照明系统，其特征在于所述的光学系统（5）负责控制光型形状大小。

6.根据权利要求1所述的基于LED光源的功能照明系统，其特征在于所述的测量设备（6）是测量光谱功率分布的分光辐射度计。

7.根据权利要求1所述的基于LED光源的功能照明系统，其特征在于所述的散热系统（7）是将LED阵列和驱动电路的工作温度保持在较低温度，包括主动散热模式或被动散热模式。