CN107763444A - 使混色落在反射黑体线上的方法和通过该方法制成的光源 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种使混色落在反射黑体线上的方法，包括如下步骤：a.提供一冷白光源、一暖白光源和一绿色光源，其中所述绿色光源的色坐标位于反射黑体线的上方，所述冷白光源和所述暖白光源的色坐标位于反射黑体线的下方；b.测量所述冷白光源、所述暖白光源和所述绿色光源在色品图上的色坐标，以获得一个3*3矩阵，其中矩阵的每一行代表所述冷白光源、所述暖白光源和所述绿色光源中的一个在色品图上的色坐标；以及c.根据目标位置的色坐标，对所述3*3矩阵做反矩阵运算，以得到所述冷白光源、所述暖白光源和所述绿色光源的配比。本发明还提供一种由上述方法制造的光源。
Description
技术领域
本发明涉及照明光学领域，具体地，本发明涉及一种使混色落在反射黑体线上的方法和通过该方法制成的光源。
背景技术
在照明光学领域，色坐标和色温是常见的两个用来表示光颜色的物理量。色坐标用来准确地表达光源的表现颜色。但是由于具体的色坐标数值很难与习惯的光颜色感觉联系在一起，因此人们还用色温来表示光颜色。色温是指把一个标准黑体加热到一个温度，其发射的光的颜色与某个光源所发射的光的颜色相同时，这个黑体加热的温度称之为该光源的色温，其单位用“K”表示。图1中示出了CIE 1931色品图，在该图中的曲线成为反射黑体线。
相比于现有的光源设备，LED由于其更高的效率以及更长的寿命使其具有很强的竞争力。但是在LED的生产过程中，由于根本没有办法使得所生产的LED的颜色落在期望的特定坐标上，因此，LED生产商会如图2般在反射黑体线旁划分出不同的区域以表示不同色温的光源，即用不同的色块(bin)区分白光的颜色。但是这种方法存在的缺陷是：色温不准确，以及在反射黑体线上会偏红或者偏绿。
此外，现有的可变色温的灯具都是使用冷白光源和暖白光源混合而成。对应于色品图上即其上的任意两点进行混光。但是该混光是这两点连成的直线上的任一坐标值，并且该直线与反射黑体线的交点可能为零个、一个或两个，例如如图3更为清楚所示的。因此会出现无法保证混光在反射黑体线上的情况。
因此，需要一种新的方法，使得混色能够准确落在指定色温以及反射黑体线上。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种使混色落在反射黑体线上的方法，包括如下步骤：
a.提供一冷白光源、一暖白光源和一绿色光源，其中所述绿色光源的色坐标位于反射黑体线的上方，所述冷白光源和所述暖白光源的色坐标位于反射黑体线的下方；
b.测量所述冷白光源、所述暖白光源和所述绿色光源在色品图上的色坐标，以获得一个3*3矩阵，其中矩阵的每一行代表所述冷白光源、所述暖白光源和所述绿色光源中的一个在色品图上的色坐标；以及
c.根据目标位置的色坐标，对所述3*3矩阵做反矩阵运算，以得到所述冷白光源、所述暖白光源和所述绿色光源的配比。
在根据本发明的第一方面的一个优选实施方案中，所述3*3矩阵为：
其中CW(X)代表冷白光源在色品图上的X值，CW(Y)代表冷白光源在色品图上的Y值，CW(Z)代表冷白光源在色品图上的Z值；WW(X)代表暖白光源在色品图上的X值，WW(Y)代表暖白光源在色品图上的Y值，WW(Z)代表暖白光源在色品图上的Z值；G(X)代表绿色光源在色品图上的X值，G(Y)代表绿色光源在色品图上的Y值，G(Z)代表绿色光源在色品图上的Z值。
在根据本发明的第一方面的一个优选实施方案中，所述反矩阵运算的步骤如下：
a.计算逆矩阵：
b.将所述逆矩阵同与目标位置的色坐标相关联的XYZ分量相乘，得到所述冷白光源、所述暖白光源和所述绿色光源的配比：
其中CW，WW，G分别代表所述冷白光源、所述暖白光源和所述绿色光源的比例,TX、TY、TZ分别代表与目标位置的色坐标相关联的XYZ分量。
在根据本发明的第一方面的一个优选实施方案中，使用光学测量仪器测量所述冷白光源、所述暖白光源和所述绿色光源在色品图上的色坐标。
在根据本发明的第一方面的一个优选实施方案中，所述光学测量仪器是积分球或光枪。
根据本发明的第二方面，提供一种通过本发明的第一方面的方法制造的光源。
附图说明
通过下文结合附图的详细说明，将更好地理解本发明。应理解，这些附图仅出于示例目的，且未必按比例绘制。在附图中：
图1示出了CIE 1931色品图。
图2示出了LED反射黑体线旁的色块划分。
图3示出了现有技术方法的原理图。
图4示出了根据本发明的方法的原理图。
图5是根据本发明的方法的一个实施方案的步骤流程图。
图6是例示本发明的方法步骤的矩阵方程。
具体实施方式
本发明的方法采用三个光源：即冷白光源、暖白光源和绿色光源。根据图1的CIE1931色品图，所采用的绿色光源的色坐标位于反射黑体线的上方，而所采用的冷白光源和暖白光源的色坐标位于反射黑体线的下方，因此，三个光源在色品图上形成一个三角形，即形成一个面，从而保证了反射黑体线能够与该面形成交叉，正如图4所清楚示出的。
如本领域技术人员已知的，在CIE 1931色品图中，用组成某一颜色的三基色比例来规定这一颜色，并用三种基色相加的比例来表示某一颜色，并可写成方程式：
Color＝X*R+Y*G+Z*B
其中，Color代表某一种颜色；R、G、B是红、绿、蓝三基色；X、Y、Z是每种颜色的比例系数，它们的和等于1，即X+Y+Z＝1。在CIE1931色品图中，X轴色坐标相当于红基色的比例，Y轴色坐标绿基色的比例，Z轴色坐标(在CIE 1931色度图中未示出)相当于蓝基色的比例。
图5是根据本发明的方法的一个实施方案的步骤流程图。如图5示出的，本发明的方法开始于步骤501，在该步骤中，测量冷白光源、暖白光源和绿色光源在色品图上的色坐标，从而得知这三个光源在色品图上的相应点的向量分量。测量仪器可以是积分球或光枪，但应理解，其他的光学测量仪器也是可以的。测量到的坐标是一个3*3矩阵，如下矩阵(1)和图6所示：
其中CW(X)代表冷白光源在色品图上的X值，CW(Y)代表冷白光源在色品图上的Y值，CW(Z)代表冷白光源在色品图上的Z值；WW(X)代表暖白光源在色品图上的X值，WW(Y)代表暖白光源在色品图上的Y值，WW(Z)代表暖白光源在色品图上的Z值；G(X)代表绿色光源在色品图上的X值，G(Y)代表绿色光源在色品图上的Y值，G(Z)代表绿色光源在色品图上的Z值，即(CW(X)，CW(Y)，CW(Z))代表冷白光源在色品图上实测的XYZ值，(WW(X)，WW(Y)，WW(Z))代表暖白光源在色品图上实测的XYZ值，(G(X)，G(Y)，G(Z))代表绿色光源在色品图上实测的XYZ值。应理解，该矩阵只是示例性的，只要矩阵的每一行代表冷白光源、暖白光源和绿色光源中的一个在色品图上实测的XYZ值。
在步骤502，针对不同色温在反射黑体线上的坐标做反矩阵运算，如图6所示，TX、TY、TZ是与目标位置的色品坐标色坐标相关联的XYZ分量，因此经过反矩阵运算，可以得到冷白光源、暖白光源和绿色光源这三色的配比，也即冷白光源、暖白光源和绿色光源这三色的比例，CW，WW，G。上述反矩阵运算的步骤如下：
a.对矩阵(1)求逆，得到如下逆矩阵；
b.将逆矩阵(2)同与目标位置的色坐标相关联的XYZ分量TX、TY、TZ相乘，得到CW，WW，G的值。
根据所得到的配比，可以精准地进行混色以获得目标颜色。因此，可以确保冷白光源、暖白光源和绿色光源所形成的混色能够准确地落在指定色温以及反射黑体线上。
应理解，这些实施例仅出于示例目的，本领域技术人员可以做出许多变体，而本发明的范围由权利要求限定。
Claims (6)
1.一种使混色落在反射黑体线上的方法，包括如下步骤：
a.提供一冷白光源、一暖白光源和一绿色光源，其中所述绿色光源的色坐标位于反射黑体线的上方，所述冷白光源和所述暖白光源的色坐标位于反射黑体线的下方；
b.测量所述冷白光源、所述暖白光源和所述绿色光源在色品图上的色坐标，以获得一个3*3矩阵，其中矩阵的每一行代表所述冷白光源、所述暖白光源和所述绿色光源中的一个在色品图上的色坐标；以及
c.根据目标位置的色坐标，对所述3*3矩阵做反矩阵运算，以得到所述冷白光源、所述暖白光源和所述绿色光源的配比。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述3*3矩阵为：
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其中CW(X)代表冷白光源在色品图上的X值，CW(Y)代表冷白光源在色品图上的Y值，CW(Z)代表冷白光源在色品图上的Z值；WW(X)代表暖白光源在色品图上的X值，WW(Y)代表暖白光源在色品图上的Y值，WW(Z)代表暖白光源在色品图上的Z值；G(X)代表绿色光源在色品图上的X值，G(Y)代表绿色光源在色品图上的Y值，G(Z)代表绿色光源在色品图上的Z值。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述反矩阵运算的步骤如下：
a.计算逆矩阵：
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b.将所述逆矩阵同与目标位置的色坐标相关联的XYZ分量相乘，得到所述冷白光源、所述暖白光源和所述绿色光源的配比：
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其中CW，WW，G分别代表所述冷白光源、所述暖白光源和所述绿色光源的比例,TX、TY、TZ分别代表与目标位置的色坐标相关联的XYZ分量。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其中使用光学测量仪器测量所述冷白光源、所述暖白光源和所述绿色光源在色品图上的色坐标。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述光学测量仪器是积分球或光枪。
6.一种通过权利要求1-5任一项的方法制造的光源。
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