[发明专利]一种LED混光合成标准光源的方法

说明书

本发明提供一种LED混光合成标准光源的方法，包括选取一冷白、一暖白以及除冷白、暖白之外的n‑2个LED发光芯片合成标准光源；通过在空间积分将选取的n个LED发光芯片的光谱混合来合成标准光源的光谱，确定混合光源光谱密度函数；通过间隔采样构造离散光谱密度函数矩阵，并进一步构造待求解的优化问题；求解优化问题，并将所求解的向量与离散光谱密度函数矩阵相乘，所得乘积为合成标准光源的光谱值。实施本发明，通过增加多个红、绿和蓝之间波段的中间部分光谱，用以增强光谱连续性并有效的提高显色指数，从而广泛适用于颜色测量、高端照明等领域。

技术领域

本发明涉及LED光源技术领域，尤其涉及一种LED混光合成标准光源的方法。

背景技术

近年来，由美国能源部提出的对LED室内照明灯具的显色指数已经从过去的70提高到80以上，同时国内也对办公环境和酒店宾馆的LED灯具的显色性有了默认的指标，要求显色指数要达到80或者以上。

LED光源占领通用照明市场的态势已经慢慢明确，其中高显色性和高效率是LED光源光品质的关键指标。一些光源的光谱功率分布较为连续，含有各种波长的成份，在这种光源下物体的颜色能被真实的还原，此时物体的颜色与自然光下的颜色十分接近，因此这些光源显色性较好。另外有些光源光谱呈带状分布，光谱分布不均，例如高压汞灯，物体在这类光源下的颜色与自然光下的颜色差距较大，光源的显色性就较差。

在现有的灯光色温调节研究方案中，常见的方案有：(1)采用红光LED、绿光LED、蓝光LED通过合理搭配合成白色光的混光混色技术；(2)采用不同配比的红光、蓝光LED补偿带黄光荧光粉的白光LED的混合混色技术。

但是，上述两类混色形成得到的标准光源，缺乏红、绿和蓝之间波段的中间部分光谱，从而使得光谱不连续，显色指数偏低，导致在颜色测量领域的使用受限。

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LED混光合成标准光源的方法，通过增加多个红、绿和蓝之间波段的中间部分光谱，用以增强光谱连续性并有效的提高显色指数，从而广泛适用于颜色测量、高端照明等领域。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种LED混光合成标准光源的方法，包括以下步骤：

步骤S1、从预设的LED发光芯片库中，选取n-2个具有高斯形光谱密度函数的LED发光芯片、一冷白LED发光芯片以及一暖白LED发光芯片合成标准光源；n为大于3的正整数；其中，

所述标准光源通过多项式拟合的方式近似拟合出光谱密度函数的近似数学表达式为y(λ)；λ表示为波长；

所述冷白LED发光芯片的光谱函数数据点进行多项式近似拟合，得到下式 (1)中的冷白LED发光芯片的光谱密度函数s_ColdW(λ)；

式(1)中，α_p,p＝1,2,…,N表示通过拟合获得的多项式系数，N表示为多项式阶数；

所述暖白LED芯片的光谱函数数据点进行多项式近似拟合，得到下式(2) 中的暖白LED发光芯片的光谱密度函数s_WarmW(λ)；

式(2)中，β_q,q ＝1,2,…,M表示通过拟合获得的多项式系数，M表示为多项式阶数；

所述n-2个具有高斯形光谱密度函数的LED发光芯片按照厂商给出的光谱密度函数中心波长的大小依次排列，得到各自对应的光谱密度函数分别为 s_i(λ),i＝1,2,…,n-2，并进行归一化后通过下式(3)中的高斯近似函数表示：