CN104344248A - 一种智能混光系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能混光系统和方法，涉及照明混光领域，所述智能混光系统至少包括入射光模块、至少一种漫射介质和控制单元，所述入射光模块包括产生至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束的多个LED光源，所述漫射介质用于依据接收的所述至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束发出均匀分布的漫射光，所述控制单元与所述入射光模块连接，用于根据所述漫射介质的物理特性和/或光学特性控制所述多个LED光源发出的入射光束之间的比例，根据本发明能解决光环境照明和/或色彩不足、不到位、不够完美等问题，还能美化环境。

Description

一种智能混光系统和方法

技术领域

本发明涉及照明混光领域，特别是涉及光经空间环境反射后光学特性改变的一种智能混光系统和方法。

背景技术

随着社会的发展、技术的更新、经济的发达，室内照明、景观照明、建筑照明等受到人们越来越多的关注和重视。只看重照明亮度的照明方式，显然已不再符合现代社会对照明的要求。如今，人们不仅需要照明的亮度得到满足，更要求被照明空间能够具有光的色彩美感。为了使城市夜晚越来越美丽，本技术领域的技术人员把高科技融入到照明光源中。照明手法、照明光源等的创新也就日趋多样化。

为了使照明更加清楚、明亮、真实，现有的技术都是采用混光技术来实现。但是，现有的混光技术基本上都是对光源进行处理，对光源的色彩进行改变，对光源发出的光进行混光。仅仅是考虑直接对光源混光或者吸收投射光后的混光，并没有考虑到周围环境、照明对象反射光或折射光对光环境的影响，从而影响整个光环境的光效果。也没有考虑利用灯光在照明对象上构成各色各样的图案，结合反射光或者折射光的混光技术而达到美化环境的效果。并且对能源的利用率低，浪费了能源，并不环保。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种智能混光系统和方法，用于解决现有技术中的没有考虑到周围环境反射光或者折射光的影响，也没有考虑利用灯光在照明体上的反射光或者折射光来构成各色各样的图案问题。

本发明的另一目的在于提供一种智能混光系统和方法，用于解决光环境照明和/或色彩不足、不到位、不够完美等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种智能混光系统，至少包括：入射光模块，包括产生至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束的多个LED光源；至少一种漫射介质，用于依据接收的所述至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束发出均匀分布的漫射光；控制单元，与所述入射光模块连接，用于根据所述漫射介质的物理特性和/或光学特性控制所述多个LED光源发出的入射光束之间的比例。

优选地，所述多个LED光源产生的至少两种入射光束分别独立入射到所述漫射介质上并构成具有一定的像素排列组合的图案。

优选地，所述LED光源包括发出红色光束的第一LED灯、发出绿色光束的第二LED灯、发出蓝色光束的第三LED灯、以及发出白色光束的第四LED灯。

优选地，所述控制单元为通过集成驱动电路采用PWM调光控制所述LED光源。

优选地，所述漫射介质对不同光束具有确定的反射吸收比。

本发明另一方面提供一种智能混光方法，包括：1）提供一入射光模块，并于所述入射光模块中预置可产生至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束的多个LED光源；2）提供至少一种漫射介质，并根据所述漫射介质的物理特性和/或光学特性，预设每个LED光源的电流或者电压值；3）令所述入射光模块产生的至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束投射至所述漫射介质上；4）根据所述步骤2）中预设的每个LED光源的电流或者电压值，对每个LED光源的电流或者电压进行控制，以调节所述多个LED光源发出的入射光束之间的比例。

优选地，所述步骤2）具体为：2-1）根据漫射介质的物理特性和/或光学特性，判断多个LED光源发出的至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束的比例值；2-2）根据所述步骤2-1）判断出的比例值，设置每个LED光源的电流或者电压值。

优选地，所述步骤3）具体为：3-1）令每个LED光源发出的入射光束独立入射到漫射介质上，构成具有一定的像素排列组合的图案，并产生漫射光；3-2）所述漫射光均匀分布于空间中发生混光以达到预期的混光现象。

优选地，所述LED光源包括发出红色光束的第一LED灯、发出绿色光束的第二LED灯、发出蓝色光束的第三LED灯、以及发出白色光束的第四LED灯，所述控制单元为通过集成驱动电路采用PWM调光控制所述LED光源。

优选地，根据所述漫射介质对不同光束的反射吸收比判断所述红色光束、绿色光束、蓝色光束、以及白色光束的光通量比值。

如上所述，本发明的一种智能混光系统和方法，具有以下有益效果：

能考虑用光过程中周围环境反射光的影响，能利用照明灯光在照明对象上构成各色各样的图案，同时结合反射光或者折射光的混光技术而达到美化环境的效果，能解决光环境照明和/或色彩不足、不到位、不够完美等问题。

附图说明

图1显示为本发明智能混光系统实施例的结构框图。

图2显示为本发明智能混光方法流程图。

图3显示为本发明智能混光方法中步骤S2的具体流程图。

图4显示为本发明智能混光方法中步骤S3的具体流程图。

图5显示为本发明实施例中第一LED灯（红色）相对光谱功率分布图。

图6显示为本发明实施例中第二LED灯（绿色）相对光谱功率分布图。

图7显示为本发明实施例中第三LED灯（蓝色）相对光谱功率分布图。

图8显示为本发明实施例中第四LED灯（白色）相对光谱功率分布图。

图9显示为本发明实施例中漫射介质上像素点图案示意图。

图10显示为本发明实施例中天空色漫射介质的光谱反射比图。

图11显示为本发明实施例中经白色漫射介质反射后的最初混光色域范围图。

元件标号说明

1   控制单元

2   入射光模块

3   漫射介质

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图11，需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

在本发明智能混光系统的优选实施例中，图1显示为本发明智能混光系统实施例的结构框图。参阅图1，本发明的智能混光系统包括入射光模块2、漫射介质3和控制单元1。

所述入射光模块2包括产生至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束的多个LED光源，所述漫射介质3至少为一种，用于依据接收的所述至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束发出均匀分布的漫射光，所述控制单元1与所述入射光模块2连接，用于根据所述漫射介质3的物理特性和/或光学特性控制所述多个LED光源发出的入射光束之间的比例。在本实施例中，所述入射光模块2包括第一LED灯、第二LED灯、第三LED灯、以及第四LED灯，分别发出各自不同颜色和/或不同色温的入射光束。于本实施例中，所述漫射介质3例如为白色天花板或者天空色天花板，容后详述。具体地，所述控制单元1与所述第一LED灯、第二LED灯、第三LED灯、以及第四LED灯相连接，以控制该四盏LED灯发出入射光束之间的比例。

需要特别说明的是，虽然本实施例中仅仅采用了四盏能发出不同颜色和/或不同色温的LED灯，但是根据本发明还可以采用其他两盏以上的灯。根据本发明，也还可以采用两种或者其他更多种不同颜色和/或不同色温入射光束的方式。例如，采用绿色入射光束、蓝色入射光束，分别是发出绿色入射光束的灯两盏、发出蓝色入射光束的灯一盏等。本发明不限定每种入射光束的数目，可以根据实际需要取不同入射光束的不同数目值。例如，根据本发明采用红色LED灯10盏，绿色LED灯10盏，蓝色LED灯10盏，白色LED灯20盏等。

其中所述物理特性，包括颜色、表面凹凸度、凹凸均匀度等；所述光学特性，包括反射系数、折射系数、光通量、相对光谱功率分布、色域、色品坐标等。

另外，在实施例中，是直接采用LED灯来发出入射光束，但是根据本发明，还可以采用通过其他单元发出、吸收、透射、反射、激发等方式等或者其他方式得到入射光束。这些，都是在本发明的保护范围之内。

图9显示为本发明实施例中漫射介质上像素点图案示意图，结合图9，所述多个LED光源产生的至少两种入射光束分别独立入射到所述漫射介质上并构成具有一定的像素排列组合的图案。

在本实施例中，所述第一LED灯、第二LED灯、第三LED灯、以及第四LED灯发出的四种不同颜色和/或不同色温的入射光束分别独立入射到所述漫射介质3上形成一个4像素排列组合的近似花朵形的图案，如图9所示。虽然本实施例中仅仅只有四束入射光束，但是根据本发明采用多束入射光束而构成像素排列组合的其他各色各样的图案的实施方式也在本发明的保护范围之内。

图5显示为本发明实施例中第一LED灯（红色）相对光谱功率分布图，图6显示为本发明实施例中第二LED灯（绿色）相对光谱功率分布图，图7显示为本发明实施例中第三LED灯（蓝色）相对光谱功率分布图，图8显示为本发明实施例中第四LED灯（白色）相对光谱功率分布图。结合图5、图6、图7和图8，所述LED光源包括发出在CIE1931色品图中的坐标为（0.7002，0.2994）的红色光束的第一LED灯、发出在CIE1931色品图中的坐标为（0.1749，6931）的绿色光束的第二LED灯、发出在CIE1931色品图中的坐标为（0.1336，0.0677）的蓝色光束的第三LED灯、以及发出在CIE1931色品图中的坐标为（0.3183，0.3381）白色光束的第四LED灯。

在本实施例中，

第一LED灯（红色）相对光谱功率分布数据为：

波长	比值	波长	比值	波长	比值
						380	0	515	0	650	0.1898
385	0.0005	520	0.0001	655	0.082
						390	0.0014	525	0.001	660	0.0354
395	0.0001	530	0.0003	665	0.0157
						400	0	535	0	670	0.0072
405	0	540	0.0003	675	0.0038
						410	0.0006	545	0	680	0.0038
415	0.0003	550	0	685	0.0029
						420	0	555	0.0004	690	0.0029
425	0.0005	560	0.0005	695	0.0024
						430	0	565	0	700	0.0002
435	0.0004	570	0.0001	705	0
						440	0	575	0.0016	710	0.0028
445	0	580	0.0016	715	0.0003
						450	0	585	0.0038	720	0
455	0	590	0.009	725	0.0023
						460	0	595	0.0137	730	0.0002
465	0.0002	600	0.0264	735	0.0011
						470	0.0002	605	0.045	740	0.0001
475	0	610	0.0811	745	0
						480	0	615	0.1449	750	0
485	0.0002	620	0.2567	755	0.0012
						490	0.0004	625	0.4275	760	0.0001
495	0	630	0.6972	765	0
						500	0.0003	635	1	770	0
505	0.0001	640	0.9042	775	0.0003
						510	0.0001	645	0.4702	780	0.0056

第二LED灯（绿色）相对光谱功率分布数据为：

第三LED灯（蓝色）相对光谱功率分布数据为：

第四LED灯（白色）相对光谱功率分布数据为：

波长	比值	波长	比值	波长	比值
						380	0.0014	515	0.5074	650	0.4322
385	0.0007	520	0.5647	655	0.3968
						390	0.0007	525	0.6186	660	0.3621
395	0.001	530	0.6558	665	0.3273
						400	0.0017	535	0.6875	670	0.2772
405	0.002	540	0.7164	675	0.2515
						410	0.0061	545	0.7245	680	0.2355
415	0.0171	550	0.739	685	0.2184
						420	0.0426	555	0.7479	690	0.1966
425	0.0955	560	0.7628	695	0.172
						430	0.187	565	0.7612	700	0.1449
435	0.322	570	0.7742	705	0.1241
						440	0.5192	575	0.7663	710	0.1096
445	0.7827	580	0.7638	715	0.0953
						450	1	585	0.7558	720	0.0791
455	0.972	590	0.758	725	0.0697
						460	0.8161	595	0.7493	730	0.0601
465	0.6615	600	0.7286	735	0.0454
						470	0.54	605	0.7147	740	0.0423
475	0.4377	610	0.6944	745	0.0333
						480	0.3554	615	0.6649	750	0.0275
485	0.3052	620	0.6366	755	0.0236
						490	0.2846	625	0.6178	760	0.0199
495	0.2904	630	0.5933	765	0.0143
						500	0.322	635	0.5422	770	0.0154
505	0.3754	640	0.5014	775	0.0141
						510	0.4397	645	0.4702	780	0.0125

所述控制单元1为通过集成驱动电路采用PWM调光控制所述LED光源。所述漫射介质3对不同光束具有确定的反射吸收比。

在本实施例中，通过集成驱动电路采用PWM调光方式对所述第一LED灯、第二LED灯、第三LED灯、以及第四LED灯各自的发光强度进行控制。

所述漫射介质3为使所述入射光束产生漫反射的白色天花板，所述天花板对红色光束、绿色光束、蓝色光束、以及白色光束具有确定的反射吸收比。

图11显示为本发明实施例中经白色漫射介质3反射后的最初混光色域范围图，结合图11，当所述漫射介质3为使所述入射光束产生漫反射的白色天花板时，四束不同颜色和/或不同色温的入射光束照射在所述白色天花板上发生漫反射，每束入射光束是一个独立的像素点，形成各自的照明光斑，这四个照明光斑是分开的，如图9所示。入射光经过漫反射后在空间中均匀分布。由于所述漫射介质是白色天花板，其对各个波长的光具有相同的反射率，反射后的混合光色域范围在图11所示的三角区域内。为使反射光呈现出色度图中色品坐标为（0.3333，0.3333）的白光，设红、绿、蓝的色品坐标分别为（xr，yr）、（xg，yg）、（xb，yb），用i、j、k分别表示红、绿、蓝的光通量，根据CIE色度理论，有以下公式（1A）：

$\frac{i\·\frac{\mathrm{xr}}{\mathrm{yr}}+j\·\frac{\mathrm{xg}}{\mathrm{yg}}+k\·\frac{\mathrm{xb}}{\mathrm{yb}}}{(i\·\frac{\mathrm{xr}}{\mathrm{yr}}+j\·\frac{\mathrm{xg}}{\mathrm{yg}}+k\·\frac{\mathrm{xb}}{\mathrm{yb}})+(i+j+k)+(i\·\frac{1-\mathrm{xr}-\mathrm{yr}}{\mathrm{yr}}+i\·\frac{1-\mathrm{xg}-\mathrm{yg}}{\mathrm{yg}}+i\·\frac{1-\mathrm{xb}-\mathrm{yb}}{\mathrm{yb}})}=0.3333$

$\frac{i+j+k}{\left(i\·\frac{\mathrm{xr}}{\mathrm{yr}}+j\·\frac{\mathrm{xg}}{\mathrm{yg}}+k\·\frac{\mathrm{xb}}{\mathrm{yb}}\right)+(i+j+k)+(i\·\frac{1-\mathrm{xr}-\mathrm{yr}}{\mathrm{yr}}+i\·\frac{1-\mathrm{xg}-\mathrm{yg}}{\mathrm{yg}}+i\·\frac{1-\mathrm{xb}-\mathrm{yb}}{\mathrm{yb}})}=0.3333;$

根据公式（1A）中i、j、k是未知数，设k为1，解上述方程组可以得到i=3.94，j=8.479，所以，当红、绿、蓝光通量比值为3.94：8.479：1时，可以得到要求的色度图中色品坐标为（0.3333，0.3333）的白色混合光。如此设计已经可以获得白色混合光了，但是如果在红色光束、绿色光束、蓝色光束之外，需要再加上白色光束，要得到（0.3333，0.3333）的白色光，那么红、绿、蓝、白四种光束之间的比例计算采用如下的方法。

把白色光束分解为红色光束、绿色光束、蓝色光束的组合比例，根据公式（1A），修改白光色品坐标数据为第四LED灯发出的白色光束的色品坐标，具体为：

$\frac{i\·\frac{\mathrm{xr}}{\mathrm{yr}}+j\·\frac{\mathrm{xg}}{\mathrm{yg}}+k\·\frac{\mathrm{xb}}{\mathrm{yb}}}{(i\·\frac{\mathrm{xr}}{\mathrm{yr}}+j\·\frac{\mathrm{xg}}{\mathrm{yg}}+k\·\frac{\mathrm{xb}}{\mathrm{yb}})+(i+j+k)+(i\·\frac{1-\mathrm{xr}-\mathrm{yr}}{\mathrm{yr}}+i\·\frac{1-\mathrm{xg}-\mathrm{yg}}{\mathrm{yg}}+i\·\frac{1-\mathrm{xb}-\mathrm{yb}}{\mathrm{yb}})}=0.3183$

$\frac{i+j+k}{\left(i\·\frac{\mathrm{xr}}{\mathrm{yr}}+j\·\frac{\mathrm{xg}}{\mathrm{yg}}+k\·\frac{\mathrm{xb}}{\mathrm{yb}}\right)+(i+j+k)+(i\·\frac{1-\mathrm{xr}-\mathrm{yr}}{\mathrm{yr}}+i\·\frac{1-\mathrm{xg}-\mathrm{yg}}{\mathrm{yg}}+i\·\frac{1-\mathrm{xb}-\mathrm{yb}}{\mathrm{yb}})}=0.3381;$

设k=0.1（是上述设k=1的十分之一），代入上述方程式，求出i=0.351，j=0.874。上述比例3.94:8.479:1与比例0.351：0874：0.1分别各项相减得3.589:7.605:0.9这样一个比例。再令0.351+0.874+0.1=1.325为第四LED灯白色光束的光通量比例值。所以最终得到所述第一LED灯、第二LED灯、第三LED灯、以及第四LED灯之间光通量的比例为3.589:7.605:0.9:1.325时，混合得到色品坐标为（0.3333，0.3333）的白色光。

调节所述第四LED灯发出白色光束的光通量时，上述比例也会相应变化，具体计算方法和上述方法是一致的，不在赘述。

需要特别说明的是，采用其他相同或不同的光束作为基础光束，根据基础光束的色品坐标以及上述计算方法可以设计出白色混合光，或者设计出其他颜色的混合光均被本发明之思想所涵盖。

图10显示为本发明实施例中天空色漫射介质的光谱反射比图。结合图10，在本实施例中，当所述漫射介质3为使所述入射光束产生漫反射的天空色天花板时，那么所述天空色天花板的光谱反射比如图10所示，其数据为：

波长	比值	波长	比值	波长	比值
						380	0.113	515	0.234	650	0.118
385	0.138	520	0.225	655	0.115
						390	0.174	525	0.215	660	0.112
395	0.219	530	0.208	665	0.11
						400	0.266	535	0.203	670	0.108
405	0.3	540	0.198	675	0.106
						410	0.32	545	0.195	680	0.105
415	0.33	550	0.191	685	0.104
						420	0.336	555	0.188	690	0.104
425	0.337	560	0.183	695	0.103
						430	0.337	565	0.177	700	0.103
435	0.337	570	0.172	705	0.102
						440	0.335	575	0.167	710	0.102
445	0.334	580	0.163	715	0.102
						450	0.331	585	0.16	720	0.102
455	0.327	590	0.157	725	0.102
						460	0.322	595	0.153	730	0.104
465	0.316	600	0.15	735	0.104
						470	0.31	605	0.147	740	0.104
475	0.302	610	0.144	745	0.104
						480	0.293	615	0.141	750	0.106
485	0.285	620	0.137	755	0.106
						490	0.276	625	0.133	760	0.106
495	0.268	630	0.13	765	0.107
						500	0.26	635	0.126	770	0.11
505	0.251	640	0.123	775	0.115
						510	0.243	645	0.12	780	0.12

此时经过反射后原来颜色的光谱发生了变化。用表示原光源的光谱分布，r(λ)表示光谱反射比，R、G、B为组成该光源的三刺激值，根据以下公式（2B）：

$r=\frac{R}{R+G+B}$

$g=\frac{G}{R+G+B}$

$b=\frac{B}{R+G+B}$

$x=\frac{0.49r+0.31g+0.2b}{0.66697r+1.1324g+1.20063b}$

$y=\frac{0.17697r+0.8124g+0.01063b}{0.66697r+1.1324g+1.20063b};$

其中是CIE1931-CIE系统标准色度观察者光谱三刺激值。

算出所述第一LED灯、第二LED灯、第三LED灯、以及第四LED灯各自经过反射后的新的CIE1931标准色品坐标为（0.6998，0.2985）、（0.1447，0.6929）、（0.1328，0.0617）、（0.2868，0.2967），对比原光源混合光色域出现了差异，可以呈现一些原来没有的颜色的光束，当然根据实际需要，本系统也可以利用这些新颜色的光束进行美化光环境。

如果要使经过漫反射后的混合光再度呈现色品坐标为（0.3333，0.3333）的白光，那么根据公式（1A）计算得出，需要的反射混合光中的红、绿、蓝光通量的比值为4.764：9.552：1。同样地，当加入所述第四LED灯，可以把此白光分解成相应的红、绿、蓝光通量比例，按上文介绍的方法算分解后的白色光束的红、绿、蓝比值为0.23:0.591:0.1。红、绿、蓝、白光LED的能量比例为4.534:8.961:0.9:0.921时，能得到色品坐标为（0.3333，0.3333）的白色光。当加入的白光比例变化时，此四种颜色光的光通量比例也会不同，具体计算方法不再赘述。此外，由于原光源的光经过反射后，光通量也发生了变化。所以根据以下公式（3C）：

计算反射后和原光源的光通量比值。

式中V(λ)是人眼明视觉函数，具体数据为：

波长	比值	波长	比值	波长	比值
						380	0.000039	515	0.608200	650	0.107000
385	0.000064	520	0.710000	655	0.081600
						390	0.000120	525	0.793200	660	0.061000
395	0.000217	530	0.862000	665	0.044580
						400	0.000396	535	0.914850	670	0.032000
405	0.000640	540	0.954000	675	0.023200
						410	0.001210	545	0.980300	680	0.017000
415	0.002180	550	0.994950	685	0.011920
						420	0.004000	555	1.000000	690	0.008210
425	0.007300	560	0.995000	695	0.005723
						430	0.011600	565	0.978600	700	0.004102
435	0.016840	570	0.952000	705	0.002929
						440	0.023000	575	0.915400	710	0.002091
445	0.029800	580	0.870000	715	0.001484
						450	0.038000	585	0.816300	720	0.001047
455	0.048000	590	0.757000	725	0.000740
						460	0.060000	595	0.694900	730	0.000520
465	0.073900	600	0.631000	735	0.000361
						470	0.090980	605	0.566800	740	0.000249
475	0.112600	610	0.503000	745	0.000172
						480	0.139020	615	0.441200	750	0.000120
485	0.169300	620	0.381000	755	0.000085
						490	0.208020	625	0.321000	760	0.000060
495	0.258600	630	0.265000	765	0.000042
						500	0.323000	635	0.217000	770	0.000030
505	0.407300	640	0.175000	775	0.000021
						510	0.503000	645	0.138200	780	0.000015

据此算出红、绿、蓝、白光经过漫反射后和反射前光通量比值分别为0.131、0.213、0.287、0.184。结合反射后混合光为CIE1931标准色品坐标（0.3333，0.3333）的白光，如果不考虑白色光，反射的混合光中红、绿、蓝光通量的比值为4.764：9.552：1，获得反射前红、绿、蓝的光通量比值为10.44：12.87：1。如此设计已经可以满足最终的混合光是白色的要求了。但是如果考虑加上白色光，反射的混合光中红、绿、蓝、白比例为4.534:8.961:0.9:0.921，获得反射前光通量比例则为11.037:13.416:1:1.596。

虽然在本实施例中，采用的产生漫反射的天花板，但是根据本发明采用发生漫散射的物件也在本发明的保护范围之内。采用其他漫反射或者漫散射的天花板、墙面、室外建筑墙面、装饰面等都在本发明的保护范围之内。当然，根据本发明对其他不同光学特性和/或物理特性的漫射介质进行照明或者光照，也在本发明的保护范围之内。本发明并不局限于所述白色、天空色漫射介质，根据本发明之思想包括红色、黄色、绿色等其他颜色的漫射介质。

使用时，根据计算的结果，通过集成驱动电路采用PWM调光控制所述LED光源，即分别控制LED光源的电流或者电压值，从而改变光源的功率，得到相应的光通量比值，获得预期的照明效果。

根据本发明，改变了原光源混和后的色域，能获得新的颜色，同时也改变了获得同一混合色的新的光源功率比例。对不同性质的反射面，能获得不同的光学特性。

本发明智能混光方法的优选实施例中，图2显示为本发明智能混光方法的流程图，图3显示为本发明智能混光方法中步骤S2的具体流程图，图4显示为本发明智能混光方法中步骤S3的具体流程图。如图2所示，本发明智能混光方法，包括：步骤S1提供入射光模块，预置LED光源；步骤S2提供漫射介质，预设LED光源电流或者电压值；步骤S3令入射光模块产生的入射光束投射到漫射介质上；步骤S4对每个LED光源的电流或者电压进行控制。详细地，所述步骤S1为提供一入射光模块，并于所述入射光模块中预置可产生至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束的多个LED光源；所述步骤S2为提供至少一种漫射介质，并根据所述漫射介质的物理特性和/或光学特性，预设每个LED光源的电流或者电压值；所述步骤S3为令所述入射光模块产生的至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束投射至所述漫射介质上；所述步骤S4为根据所述步骤S2中预设各该LED光源的电流或者电压值，对每个LED光源的电流或者电压进行控制，以调节所述多个LED光源发出的入射光束之间的比例。本实施例所涉及的理论及原理等均在上文已描述，故再此不再赘述。

在本实施例中，所述步骤S1为提供一个入射光模块，所述入射光模块中预设置第一LED灯、第二LED灯、第三LED灯、以及第四LED灯，所述四盏LED灯分别发出各自不同颜色和/或不同色温的入射光束。所述步骤S2为提供一种漫射介质，并且根据所述漫射介质的物理特性和/或光学特性，分别预设所述第一LED灯、第二LED灯、第三LED灯和第四LED灯的电流或者电压值。所述步骤S3为令所述第一LED灯、第二LED灯、第三LED灯和第四LED灯发出的四种不同颜色和/或不同色温的入射光束投射至所述漫射介质上。所述步骤S4为根据所述步骤S2中分别预设所述第一LED灯、第二LED灯、第三LED灯和第四LED灯的电流或者电压值，对所述第一LED灯、第二LED灯、第三LED灯、第四LED灯的电流或者电压进行控制，以调节所述第一LED灯、第二LED灯、第三LED灯、以及第四LED灯发出的入射光束之间的比例。

根据本发明可以预设两盏以上的灯，可以预设两种或者其他更多种不同颜色和/或不同色温入射光束的方式。例如，预设绿色入射光束、蓝色入射光束，分别是发出绿色入射光束的灯两盏、发出蓝色入射光束的灯一盏等。本发明不限定每种入射光束的数目，可以根据实际需要预设不同入射光束的不同数目值。例如，根据本发明预设红色LED灯10盏，绿色LED灯20盏，黄色LED灯15盏等。其中所述物理特性包括颜色、表面凹凸度、凹凸均匀度等；所述光学特性包括反射系数、折射系数、光通量、相对光谱功率分布、色域、色品坐标等。

更具体地，结合图3，所述步骤S2为：S2-1判断LED光源发出入射光束的比例值，S2-2设置LED光源的电流或者电压值。详细地，所述步骤S2具体为：S2-1根据漫射介质的物理特性和/或光学特性，判断多个LED光源发出的至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束的比例值；S2-2根据所述步骤S2-1判断出的比例值，设置每个LED光源的电流或者电压值。

在本实施例中，所述步骤S2-1为根据漫射介质的物理特性和/或光学特性，判断所述第一LED灯、第二LED灯、第三LED灯和第四LED灯发出的四种不同颜色和/或不同色温的入射光束的比例值。所述步骤S2-2为根据所述步骤S2-1判断出的比例值，分别设置所述第一LED灯、第二LED灯、第三LED灯和第四LED灯的电流或者电压值。

再具体地，结合图4，所述步骤S3具体为：S3-1令每个LED光源发出的入射光束独立投射到漫射介质上构成图案，产生漫射光；S3-2所述漫射光均匀分布于空间中发生混光以达到预期的混光现象。详细地，所述步骤S3具体为：3-1）令每个LED光源发出的入射光束独立入射到漫射介质上，构成具有一定的像素排列组合的图案，并产生漫射光；3-2）所述漫射光均匀分布于空间中发生混光以达到预期的混光现象。在本实施例中，步骤S3-1为令所述第一LED灯、第二LED灯、第三LED灯、以及第四LED灯发出的入射光束独立入射到漫射介质上，构成具有一定的像素排列组合的图案，图案如图9所示，并产生漫射光；步骤S3-2为根据所述第一LED灯、第二LED灯、第三LED灯、以及第四LED灯的所述漫射光均匀分布于空间中发生混光以达到预期的混光现象。虽然本实施例仅仅给出了如图9所示的图案，但是根据实际需要可以调整设置出其他各色各样的图形，用以美化环境之用。

在本实施例中，所述LED光源包括发出红色光束的第一LED灯、发出绿色光束的第二LED灯、发出蓝色光束的第三LED灯、以及发出白色光束的第四LED灯，本实施例根据所述漫射介质对不同光束的反射吸收比判断所述红色光束、绿色光束、蓝色光束、以及白色光束的光通量比值。所述控制单元为通过集成驱动电路采用PWM调光控制所述LED光源，即通过集成驱动电路采用PWM调光控制所述发出红色光束的第一LED灯、发出绿色光束的第二LED灯、发出蓝色光束的第三LED灯、以及发出白色光束的第四LED灯之间的电流或者电压而实现控制其的发光强度。

详细地，所述LED光源为发出在CIE1931色品图中的坐标为（0.7002，0.2994）的红色光束的第一LED灯、发出在CIE1931色品图中的坐标为（0.1749，6931）的绿色光束的第二LED灯、发出在CIE1931色品图中的坐标为（0.1336，0.0677）的蓝色光束第三LED灯、以及发出在CIE1931色品图中的坐标为（0.3183，0.3381）白色光束的第四LED灯。

在本实施例中，若所述漫射介质为使所述入射光束产生漫反射的白色天花板，那么于所述步骤S2-1中判断所述红色光束、绿色光束、蓝色光束之间的光通量比值为3.94:8.479:1。如果加入所述第四LED灯发出的白色光束，那么根据加入白光能量大小，可以有多种比例，而在本实施例中为4.534:8.961:0.9:0.921。

在本实施例中，若所述漫射介质为使所述入射光束产生漫反射的天空色天花板，那么于所述步骤S2-1中判断所述红色光束、绿色光束、蓝色光束之间的光通量比值为10.44:12.87:1。如果加入所述第四LED灯发出的白色光束，那么根据加入白光能量大小，可以有多种比例，而在本实施例中为11.037:13.416:1:1.596。

综上所述，本发明包括智能混光系统和方法，主要作用于经漫射介质漫射出来的光，从而能利用光在照明体上反射出来的光构成各色各样的图案，能解决光环境照明和/或色彩不足、不到位、不够完美等问题。此外，还能提高光的利用率，提高光的输出效率，节约资源，降低成本，环保等。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种智能混光系统，其特征在于，至少包括：

入射光模块，包括产生至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束的多个LED光源；

至少一种漫射介质，用于依据接收的所述至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束发出均匀分布的漫射光；

控制单元，与所述入射光模块连接，用于根据所述漫射介质的物理特性和/或光学特性控制所述多个LED光源发出的入射光束之间的比例。

2.根据权利要求1所述的智能混光系统，其特征在于：所述多个LED光源产生的至少两种入射光束分别独立入射到所述漫射介质上并构成具有一定的像素排列组合的图案。

3.根据权利要求2所述的智能混光系统，其特征在于：所述LED光源包括发出红色光束的第一LED灯、发出绿色光束的第二LED灯、发出蓝色光束的第三LED灯、以及发出白色光束的第四LED灯。

4.根据权利要求3所述的智能混光系统，其特征在于：所述控制单元为通过集成驱动电路采用PWM调光控制所述LED光源。

5.根据权利要求4所述的只能混光系统，其特征在于：所述漫射介质对不同光束具有确定的反射吸收比。

6.一种智能混光方法，其特征在于，包括：

1）提供一入射光模块，并于所述入射光模块中预置可产生至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束的多个LED光源；

2）提供至少一种漫射介质，并根据所述漫射介质的物理特性和/或光学特性，预设每个LED光源的电流或者电压值；

3）令所述入射光模块产生的至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束投射至所述漫射介质上；

4）根据所述步骤2）中预设的每个LED光源的电流或者电压值，对每个LED光源的电流或者电压进行控制，以调节所述多个LED光源发出的入射光束之间的比例。

7.根据权利要求6所述的智能混光方法，其特征在于，所述步骤2）具体为：

2-1）根据漫射介质的物理特性和/或光学特性，判断多个LED光源发出的至少两种不同颜色和/或不同色温的入射光束的比例值；

2-2）根据所述步骤2-1）判断出的比例值，设置每个LED光源的电流或者电压值。

8.根据权利要求7所述的智能混光方法，其特征在于，所述步骤3）具体为：

3-1）令每个LED光源发出的入射光束独立入射到漫射介质上，构成具有一定的像素排列组合的图案，并产生漫射光；

3-2）所述漫射光均匀分布于空间中发生混光以达到预期的混光现象。

9.根据权利要求8所述的智能混光方法，其特征在于：所述LED光源包括发出红色光束的第一LED灯、发出绿色光束的第二LED灯、发出蓝色光束的第三LED灯、以及发出白色光束的第四LED灯，所述控制单元为通过集成驱动电路采用PWM调光控制所述LED光源。

10.根据权利要求9所述的智能混光方法，其特征在于：根据所述漫射介质对不同光束的反射吸收比判断所述红色光束、绿色光束、蓝色光束、以及白色光束的光通量比值。