CN102541950A - 组合光的色温数据库建立方法、装置和实现组合光的方法 - Google Patents

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CN102541950A CN2010106214858A CN201010621485A CN102541950A CN 102541950 A CN102541950 A CN 102541950A CN 2010106214858 A CN2010106214858 A CN 2010106214858A CN 201010621485 A CN201010621485 A CN 201010621485A CN 102541950 A CN102541950 A CN 102541950A
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Abstract

本发明公开了一种组合光的色温数据库建立方法包括：S1、控制器设定多个光源的光通量，并将光通量转化为控制信号；S2、驱动器接收控制信号并驱动多个光源按各自的光通量发光；S3、色温检测装置检测组合光的色温并将色温反馈至该控制器；S4、控制器接收反馈的色温，将多个光源各自的光通量与对应的组合光的色温之间的关系写入色温-光通量列表；S5、将该色温-光通量列表存储至存储器中；S6、控制器判断是否改变多个光源各自的光通量，若是，返回步骤S1；若否结束流程。本发明还公开了一种组合光的色温数据库建立装置以及实现组合光的方法。本发明实现了组合光的色温连续可调且组合光的显色指数较高。

Description

组合光的色温数据库建立方法、装置和实现组合光的方法
技术领域
本发明涉及一种组合光的色温数据库建立方法、装置和实现组合光的方法，特别是涉及一种由红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源组合而成的组合光的色温数据库建立方法、装置以及色温连续可调的实现组合光的方法。
背景技术
目前，随着经济的发展，室内照明、景观照明及建筑照明得到越来越多的关注和重视，照明从最开始的只注重亮度，到现代在追求亮度的同时追求美感，从最初一般性的照明光源到如今融入高科技，照明光源、照明手法日趋多样化，使我国的城市夜晚越来越美。在针对不同的环境和需要的时候，需要色温不同的白光，例如有些场合适宜使用暖白光，另一些场合适宜使用冷白光，而单独的白光LED的不能做到色温的连续可调，缺少变化。
另外，光源对物体的显色能力称为显色性，是通过与同色温的参考或基准光源(白炽灯或画光)下物体外观颜色的比较。演色指数系数(Kaufman)仍为目前定义光源显色性评价的普遍方法。在仅使用白光LED的情况下，显色指数Ra只有82左右，因此有必要找到一种提高白光LED的显色指数的方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术白光LED无法连续调节色温且显色指数较低的缺陷，提供一种组合光的色温数据库建立方法、装置以及采用多个光源组合而成的色温连续可调且显色指数较高的组合光的实现方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
一种组合光的色温数据库建立方法，其特点在于，其包括以下步骤：
S1、控制器设定多个光源各自的光通量，并将设定的光通量转化为控制信号；
S2、驱动器接收来自控制器的控制信号并根据该控制信号驱动多个光源按各自的光通量发光；
S3、色温检测装置检测多个光源发射的组合光的色温，并将检测的色温反馈至该控制器；
S4、控制器接收该色温检测装置反馈的色温，将多个光源各自的光通量与对应的组合光的色温之间的链表关系写入色温-光通量列表；
S5、将该色温-光通量列表存储至存储器中；
S6、控制器判断是否改变多个光源各自的光通量，若是，返回步骤S1；若否，结束流程。
优选地，该多个光源为单色光源和/或复合光光源。
优选地，该多个光源分别为红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源。
优选地，该红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源分别为该红光LED、绿光LED、蓝光LED以及白光LED。
优选地，该多个光源各自的光通量分别受控于控制器在0～100％的范围内单独连续可调。
本发明还提供一种组合光的色温数据库建立装置，其特点在于，其包括：多个光源，以及一控制器、一驱动器、一色温检测装置以及一存储器，其中，
该控制器用于接收用户指令并根据用户指令分别设定多个光源各自的光通量，并将光通量转化为控制信号；该控制器还用于接收该色温检测装置反馈的色温，并建立多个光源各自的光通量与对应的组合光的色温之间的链表关系，形成色温-光通量列表；
该驱动器用于接收来自控制器的控制信号并根据该控制信号驱动多个光源按各自的光通量发光；
该色温检测装置用于检测多个光源发射的组合光的色温，并将检测的色温反馈至该控制器；
该存储器用于储存控制器传送的色温-光通量列表，
其中，该控制器分别与该驱动器、该存储器以及该色温检测装置相连，该驱动器分别与该多个光源相连。
优选地，该控制器还用于判断是否改变多个光源各自的光通量以检测不同光通量组合的多个光源发射的组合光的色温。
优选地，该多个光源为单色光源和/或复合光光源。
优选地，该多个光源分别为红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源。
优选地，该红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源分别为该红光LED、绿光LED、蓝光LED以及白光LED。
本发明还提供一种采用如上所述的色温-光通量列表实现组合光的方法，其特点在于，其包括以下步骤：
S1、控制器接收用户输入的色温；
S2、控制器按照该色温提取存色温-光通量列表中与该色温相应的多个光源各自的光通量；
S3、控制器按照提取的光通量设定多个光源各自的光通量，并将设定的光通量转化为控制信号；
S4、驱动器接收来自控制器的控制信号并根据该控制信号驱动多个光源按各自的光通量发光。
优选地，步骤S4之后还包括以下步骤：
S5、控制器判断是否调节色温，若是，返回步骤S1；若否，结束流程。
优选地，该多个光源为单色光源和/或复合光光源。
优选地，该多个光源分别为红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源。
优选地，该红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源分别为该红光LED、绿光LED、蓝光LED以及白光LED。
优选地，该多个光源各自的光通量分别受控于控制器在0～100％的范围内单独连续可调。
本发明的积极进步效果在于：通过建立组合光的色温数据库，使得采用多个光源，例如红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源组合而成的组合光的色温连续可调且组合光的显色指数较高。
附图说明
图1为本发明的组合光的色温数据库建立装置的结构框图。
图2为本发明的组合光的色温数据库建立方法的流程图。
图3为本发明的实现组合光的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
参考图1，本发明所述的组合光的色温数据库建立装置，其包括：红光光源21、绿光光源22、蓝光光源23以及白光光源24，以及一控制器1、一驱动器2、一色温检测装置3以及一存储器4，其中，
该控制器1用于接收用户指令并根据用户指令分别设定红光光源21、绿光光源22、蓝光光源23以及白光光源24的光通量，并将光通量转化为控制信号；该控制器1还用于接收该色温检测装置3反馈的色温，并建立红光光源21、绿光光源22、蓝光光源23以及白光光源24的光通量与对应的组合光的色温之间的链表关系，形成色温-光通量列表；
该驱动器2用于接收来自控制器1的控制信号并根据该控制信号驱动红光光源21、绿光光源22、蓝光光源23以及白光光源24发光；
该色温检测装置3用于检测红光光源21、绿光光源22、蓝光光源23以及白光光源24发射的组合光的色温，并将检测的色温反馈至该控制器1；
该存储器4用于储存控制器1传送的色温-光通量列表，
其中，该控制器1分别与该驱动器2、该存储器4以及该色温检测装置3相连，该驱动器2分别与该红光光源21、绿光光源22、蓝光光源23以及白光光源24相连。
具体来说，该控制器1还用于判断是否改变红光光源21、绿光光源22、蓝光光源23以及白光光源24的光通量以检测不同光通量组合的红光光源21、绿光光源22、蓝光光源23以及白光光源24发射的组合光的色温。所谓不同光通量组合是指红光光源21、绿光光源22、蓝光光源23以及白光光源24中只要有一个光源的光通量改变，四个光源的光通量组合就改变了，而并非要四个光源的光通量同时都改变。另外，四个光源的光通量可以相同，也可以不相同。
更具体地，该红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源分别为该红光LED、绿光LED、蓝光LED以及白光LED。此外，图1中的红光光源21、绿光光源22、蓝光光源23以及白光光源24与色温检测装置3的连线表示该红光光源21、绿光光源22、蓝光光源23以及白光光源24的组合光被该色温检测装置3所检测，即此处的连线表示光信号的方向，而非限制所述四个光源与该色温检测装置3必须形成物理连接。
下面参考图2，介绍组合光的色温数据库建立方法，其包括以下步骤：
步骤101，控制器生成一空白的色温-光通量列表。
步骤102，控制器设定红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源的光通量，并将设定的光通量转化为控制信号，本实施例中采用红光LED、绿光LED、蓝光LED以及白光LED分别作为红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源。
步骤103，驱动器接收来自控制器的控制信号并根据该控制信号驱动红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源发光。
步骤104，色温检测装置检测红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源发射的组合光的色温，并将检测的色温反馈至该控制器。
步骤105，控制器接收该色温检测装置反馈的色温，将红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源的光通量与对应的组合光的色温之间的链表关系写入色温-光通量列表。
步骤106，将该色温-光通量列表存储至存储器中；
步骤107，控制器判断是否改变红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源的光通量，若是，返回步骤S2；若否，进入步骤108以结束流程。
具体来说，该红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源的光通量分别受控于控制器在0～100％的范围内单独连续可调，即每个光源的光通量是单独可调的，而非同时调节。
上述采用4个光源形成组合光，为最佳的实施方式，得以实现各种颜色的组合光。但在实际操作中，针对不同的应用场合，不一定需要4个光源，本领域技术人员可以根据自身需要选择合适的光源进行组合。例如，仅采用白光光源和红光光源进行混合得到组合光，这样的组合有多种，即白光+红光、白光+绿光、白光+蓝光、白光+红光+绿光、白光+蓝光+绿光、白光+蓝光+红光等等，这里仅以组合光为白光为例，也可以采用不同比例的蓝光+绿光或者红光+绿光得到其他颜色的组合光，这里就不一一例举了。在实际操作中，除了上述光源的不同组合外，也可采用图1所示的方式，安装红光光源21、绿光光源22、蓝光光源23以及白光光源24，通过在0-100％的范围内调节各个光源的光通量来实现组合光中各个光源的不同比例，即倘若仅需用到白光+绿光的组合，则仅需将红光光源和蓝光光源的光通量设定为0即可。本领域技术人员可根据自身需要自行调节光源的使用，倘若在使用条件较为稳定的环境下，即所需组合光的光谱范围仅限于某一范围时，可以仅采用白光光源和绿光光源两种光源进行混合，以降低成本；倘若在使用条件较为多变的环境下，即所需组合光的光谱范围覆盖了整个可见光光谱时，可以采用图1所示的方式，安装红光光源21、绿光光源22、蓝光光源23以及白光光源24四种光源，通过在0-100％的范围内调节各个光源的光通量来实现组合光中各个光源的不同比例，能够得到整个可见光光谱的色温-光通量列表。
参考图3，介绍本发明所述的实现组合光的方法，其包括以下步骤：
步骤201，控制器接收用户输入的色温值。
步骤202，控制器按照该色温提取存色温-光通量列表中与该色温相应的多个光源各自的光通量，例如提取红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源各自的光通量。
步骤203，控制器按照提取的光通量设定多个光源各自的光通量，并将设定的光通量转化为控制信号。
步骤204，驱动器接收来自控制器的控制信号并根据该控制信号驱动多个光源按各自的光通量发光。
步骤205，控制器判断是否调节色温，若是，返回步骤201；若否，进入步骤206以结束流程。
具体来说，该多个光源为单色光源和/或复合光光源，单色光源例如红光光源、绿光光源、蓝光光源；复合光光源为由三基色混合而成的光源，例如黄光光源、白光光源。
本实施例中采用红光LED、绿光LED、蓝光LED以及白光LED分别作为该红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源。
并且该多个光源各自的光通量分别受控于控制器在0～100％的范围内单独连续可调。
下面举一应用实例，从用户角度出发，介绍组合光的色温数据库建立方法，以组合光为白光为例。分别采用1W的白光LED、1W的红光LED、1W的绿光LED、1W的蓝光LED作为白光光源、红光光源、绿光光源以及蓝光光源。其中，白光LED发出的白光由蓝光芯片+YAG铝酸盐黄色荧光粉产生，蓝光芯片的主峰波长为450nm，黄色荧光粉的主峰波长为550nm；白光LED在350mA的电流驱动下发出的白光色温为6000K，光通量为102lm。红光LED在350mA的电流驱动下发出的红光主峰波长为620nm，光通量为32lm；绿光LED在350mA的电流驱动下发出的绿光主峰波长为520nm，光通量为68lm；蓝光LED在350mA的电流驱动下发出的蓝光主峰波长为450nm，光通量为7.2lm。而上述的光通量在0～100％的范围内单独连续可调举例来说就是，倘若选择白光光源的光通量为80％，则此时白光光源实际发射的白光的光通量为102lm*80％，即81.6lm。
用户输入控制指令至控制器以设定红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源的光通量，控制器发送控制信号给驱动器以驱动白、红、绿、蓝光LED发出各种比例能量的光混合成组合光。使用数字色温计测量组合光的色温值，并将该色温值反馈控制器以生成一个数据库，数据库即为色温-光通量列表，部分数据如下表1至表4所示：
表1
  白   红   绿   色温   绿   色温   绿   色温
  80％   5％  5％  5846k   10％  5864k   15％  5890k
  90％   10％  5％  5666k   10％  5725k   15％  5773k
其中，表1中示出了6种组合光，分别为：
1.1、80％的白光、5％的红光以及5％的绿光合成的组合光，该组合光的色温为5846k，这种情况下白光的光通量为102lm*80％＝81.6lm，红光的光通量为32lm*5％＝1.6lm，绿光的光通量为68lm*5％＝3.4lm。而未提及的蓝光的光通量为0。此时，可以采用两种形式实现，一是仅采用白光光源、红光光源和绿光光源；二是采用图1所示的四种光源，其中蓝光光源的光通量设为0。
1.2、90％的白光、10％的红光以及5％的绿光合成的组合光，该组合光的色温为5666k，这种情况下白光的光通量为102lm*90％＝91.8lm，红光的光通量为32lm*10％＝3.2lm，绿光的光通量为68lm*5％＝3.4lm。
1.3、80％的白光以及10％的绿光合成的组合光，该组合光的色温为5864k，这种情况下白光的光通量为102lm*80％＝81.6lm，绿光的光通量为68lm*10％＝6.8lm。
1.4、90％的白光以及10％的绿光合成的组合光，该组合光的色温为5725k，这种情况下白光的光通量为102lm*90％＝91.8lm，绿光的光通量为68lm*10％＝6.8lm。
1.5、80％的白光以及15％的绿光合成的组合光，该组合光的色温为5890k，这种情况下白光的光通量为102lm*80％＝81.6lm，绿光的光通量为68lm*15％＝10.2lm。
1.6、90％的白光以及15％的绿光合成的组合光，该组合光的色温为5773k，这种情况下白光的光通量为102lm*90％＝91.8lm，绿光的光通量为68lm*15％＝10.2lm。
以此类推，表2表示了白光和红光以一定比例混合后形成的9种光通量组合的组合光，表3表示了白光和绿光以一定比例混合后形成的9种光通量组合的组合光，表4表示了白光和蓝光以一定比例混合后形成的9种光通量组合的组合光。当然表1-表4仅是举例，色温-光通量列表并不局限于此。
表2
  白   红   色温   红   色温   红   色温
  80％   5％  5766k   10％  5958k   15％  5331k
  90％   5％  5780k   10％  5633k   15％  5374k
  100％   5％  6966k   10％  6845k   15％  6531k
表3
  白   绿   色温   绿   色温   绿   色温
  80％   5％  5855k   10％  5914k   15％  5966k
  90％   5％  5835k   10％  5818k   15％  5952k
  100％   5％  7073k   10％  7088k   15％  7122k
表4
  白   蓝   色温   蓝   色温   蓝   色温
  80％   5％  5945k   10％  6199k   15％  6716k
  90％   5％  6924k   10％  6076k   15％  6574k
  100％   5％  5948k   10％  6075k   15％  6475k
在建立了色温数据库之后，用户可以根据该色温数据库，连续调节想要的组合光的色温。例如，用户输入5945k的色温至控制器，控制器根据该色温在存储器的色温-光通量列表中查询，找到与5945k的色温相对应的多个光源的光通量，即80％的白光以及5％的蓝光合成的组合光，则控制器设定白光光源的光通量为102lm*80％＝81.6lm，蓝光光源的光通量为7.2lm*5％＝0.36lm，控制器将设定的白光光源的光通量以及蓝光光源的光通量转化为控制信号送入驱动器中，由驱动器驱动白光光源和蓝光光源发光以得到混合后的色温为5954k的组合白光。之后，用户需要调节色温为6924k，则输入6924k的色温至控制器，控制器根据该色温在存储器的色温-光通量列表中查询，找到与6924k的色温相对应的多个光源的光通量，即90％的白光以及5％的蓝光合成的组合光，则控制器设定白光光源的光通量为102lm*90％＝91.8lm，蓝光光源的光通量为7.2lm*5％＝0.36lm，控制器将设定的白光光源的光通量以及蓝光光源的光通量转化为控制信号送入驱动器中，由驱动器驱动白光光源和蓝光光源发光以得到混合后的色温为6924k的组合白光。在上述情况下，可以仅采用两个光源，即白光光源和蓝光光源；倘若采用图1所示的4个光源，则除了设定白光光源的光通量以及蓝光光源的光通量之外，还需将红光光源和绿光光源的光通量设为0
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种组合光的色温数据库建立方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S1、控制器设定多个光源各自的光通量，并将设定的光通量转化为控制信号；
S2、驱动器接收来自控制器的控制信号并根据该控制信号驱动多个光源按各自的光通量发光；
S3、色温检测装置检测多个光源发射的组合光的色温，并将检测的色温反馈至该控制器；
S4、控制器接收该色温检测装置反馈的色温，将多个光源各自的光通量与对应的组合光的色温之间的链表关系写入色温-光通量列表；
S5、将该色温-光通量列表存储至存储器中；
S6、控制器判断是否改变多个光源各自的光通量，若是，返回步骤S1；若否，结束流程。
2.如权利要求1所述的组合光的色温数据库建立方法，其特征在于，该多个光源为单色光源和/或复合光光源。
3.如权利要求1所述的组合光的色温数据库建立方法，其特征在于，该多个光源分别为红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源。
4.如权利要求3所述的组合光的色温数据库建立方法，其特征在于，该红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源分别为该红光LED、绿光LED、蓝光LED以及白光LED。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的组合光的色温数据库建立方法，其特征在于，该多个光源各自的光通量分别受控于控制器在0～100％的范围内单独连续可调。
6.一种组合光的色温数据库建立装置，其特征在于，其包括：多个光源，以及一控制器、一驱动器、一色温检测装置以及一存储器，其中，
该控制器用于接收用户指令并根据用户指令分别设定多个光源各自的光通量，并将光通量转化为控制信号；该控制器还用于接收该色温检测装置反馈的色温，并建立多个光源各自的光通量与对应的组合光的色温之间的链表关系，形成色温-光通量列表；
该驱动器用于接收来自控制器的控制信号并根据该控制信号驱动多个光源按各自的光通量发光；
该色温检测装置用于检测多个光源发射的组合光的色温，并将检测的色温反馈至该控制器；
该存储器用于储存控制器传送的色温-光通量列表，
其中，该控制器分别与该驱动器、该存储器以及该色温检测装置相连，该驱动器分别与该多个光源相连。
7.如权利要求6所述的组合光的色温数据库建立装置，其特征在于，该控制器还用于判断是否改变多个光源各自的光通量以检测不同光通量组合的多个光源发射的组合光的色温。
8.如权利要求6所述的组合光的色温数据库建立装置，其特征在于，该多个光源为单色光源和/或复合光光源。
9.如权利要求6所述的组合光的色温数据库建立装置，其特征在于，该多个光源分别为红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源。
10.如权利要求8所述的组合光的色温数据库建立装置，其特征在于，该红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源分别为该红光LED、绿光LED、蓝光LED以及白光LED。
11.一种采用权利要求1中所述的色温-光通量列表实现组合光的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S1、控制器接收用户输入的色温；
S2、控制器按照该色温提取存色温-光通量列表中与该色温相应的多个光源各自的光通量；
S3、控制器按照提取的光通量设定多个光源各自的光通量，并将设定的光通量转化为控制信号；
S4、驱动器接收来自控制器的控制信号并根据该控制信号驱动多个光源按各自的光通量发光。
12.如权利要求11所述的实现组合光的方法，其特征在于，步骤S4之后还包括以下步骤：
S5、控制器判断是否调节色温，若是，返回步骤S1；若否，结束流程。
13.如权利要求11所述的实现组合光的方法，其特征在于，该多个光源为单色光源和/或复合光光源。
14.如权利要求11所述的实现组合光的方法，其特征在于，该多个光源分别为红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源。
15.如权利要求14所述的实现组合光的方法，其特征在于，该红光光源、绿光光源、蓝光光源以及白光光源分别为该红光LED、绿光LED、蓝光LED以及白光LED。
16.如权利要求11-15中任意一项所述的实现组合光的方法，其特征在于，该多个光源各自的光通量分别受控于控制器在0～100％的范围内单独连续可调。
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