CN115164169B - 硅衬底多基色灯具全彩调节方法及照明设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种硅衬底多基色灯具全彩调节方法及照明设备，运用于照明系统技术领域，方法包括：硅衬底LED芯片按照预设条件输出色彩信息和光强信息；根据所述色彩信息将棱镜体移动至对应的空间坐标中，并根据所述光强信息控制三个RGB灯源输出对应光强的灯光，其中，驱动RGB灯源的输出端朝向棱镜体的所述空间坐标，以达到通过三个RGB灯源发出的三原色光照射于棱镜体，由棱镜体进行光色之间的折射以能输出足够广域的色域且成本极低。
Description
技术领域
本发明运用于照明系统技术领域，具体涉及为一种硅衬底多基色灯具全彩调节方法及照明设备。
背景技术
“硅衬底”是现有市面上最便宜且器件工艺较成熟的半导体材料，常用于太阳能电池领域、发光管领域、激光器领域以及一些例如为数字计算机的三维人造网膜等的旁支领域，而在硅衬底发光管领域中，用硅最为发光二极管的衬底可使LED芯片的制造成本大大降低。
在硅衬底LED芯片进行灯具灯光等的调节方法过程中，现有的技术可参照专利申请号《CN201911111037》提出的基于LED的灯光亮度控制方法及相关装置，其涉及灯光管理领域。该灯光亮度控制方法应用于电子设备，电子设备与LED发光系统连接，LED发光系统包括至少一个LED灯，该灯光控制方法包括：获取LED发光系统在预设条件下的多张发光图像；根据多张发光图像，获取至少一个LED灯的亮度校准信息；亮度校准信息用于指示将每个LED灯调节至指定亮度，亮度校准信息包括每个LED灯的身份标识；根据亮度校准信息，将LED发光系统调节至指定亮度。使用本申请提供的灯光亮度控制方法，让LED发光系统的使用效果不依赖于LED灯本身的均一性，减少了对LED灯一致性的要求，改善灯光效果。此现有技术，充分的利用了硅衬底LED芯片与外接系统的关联，实现了灯光亮度及色彩的调节过程。
上述的现有技术中，在一些固定灯光的场合必须配备的系统元素是图像获取单元，其必须增加外界信息获取的因素来直接定义灯光光亮和颜色，增加一定的成本，并且色域窄小。
而在汽车灯体制造领域，常常在其车灯上采用反射和棱镜折射原理，但其并不会设置色彩变换的功能仅限于白光。
针对于如上的技术问题，本申请通过一类反射镜及棱镜的组合，且经过特定的数据计算处理，能够在固定的一些场合中输出全色域灯光，且无需进行相关的图像获取过程，极大的缩减固定场合的制灯成本。
发明内容
本发明旨在解决通过一类反射镜及棱镜的组合，且经过特定的数据计算处理，能够在固定的一些场合中输出全色域灯光，且无需进行相关的图像获取过程，极大的缩减固定场合的制灯成本，提供一种硅衬底多基色灯具全彩调节方法及照明设备。
本发明为解决技术问题采用如下技术手段：
本发明提供一种硅衬底多基色灯具全彩调节方法，包括：
硅衬底LED芯片按照预设条件输出色彩信息和光强信息；
根据所述色彩信息将棱镜体移动至对应的空间坐标中，并根据所述光强信息控制三个RGB灯源输出对应光强的灯光，其中，驱动RGB灯源的输出端朝向棱镜体的所述空间坐标。
进一步地，根据所述色彩信息将棱镜体移动至对应的空间坐标中，包括：
建立三维绝对坐标系；
分析所述色彩信息对于三原色的需求数据，并根据所述需求数据确定出棱镜体与三个RGB灯源的最佳距离数据，以根据所述最佳距离数据确定出棱镜体在三维绝对坐标系中的空间坐标。
进一步地，根据所述色彩信息将棱镜体移动至对应的空间坐标中，还包括：
通过当前色彩判定棱镜体当前在所述三维绝对坐标系的当前坐标，并根据所述当前坐标确定与空间坐标的位移数据；
根据所述位移数据指令输出电能至棱镜体上的第一电磁结构，所述第一电磁结构与三个RGB灯源上的第二电磁结构构建电磁场，通过对应的所述电能产生的磁力使棱镜体从当前坐标位移至空间坐标。
进一步地，驱动RGB灯源的输出端朝向棱镜体的所述空间坐标，包括
通过所述第一电磁结构产生的斥吸力对应调节第二电磁结构，以将三个RGB灯源同步朝向棱镜体。
进一步地，驱动RGB灯源的输出端朝向棱镜体的所述空间坐标，包括：
根据确定出的所述需求数据指令三个RGB灯源朝向空间坐标。
进一步地，根据所述光强信息控制三个RGB灯源输出对应光强的灯光，包括：
生成光照指令和强度信号，并根据所述光照指令和强度信号分别指令三个RGB灯源的输出各自的光源强度。
进一步地，硅衬底LED芯片按照预设条件输出色彩信息和光强信息，其中，所述预设条件包括：场温感应和时间戳感应。
本申请还提出一种硅衬底多基色灯具全彩调节照明设备，用于执行上述的硅衬底多基色灯具全彩调节方法，照明设备包括：
棱镜体，分为棱镜部和第一电磁部，所述棱镜部和第一电磁部采用上下一体成型设置；
三个RGB灯源，分别输出三原色，且三个RGB灯源均具有设置于其背部的第二电磁部和万向轴；
硅衬底LED芯片，分别与棱镜体和三个RGB灯源连接；
照明外壳，具有空腔，所述棱镜体、三个RGB灯源和硅衬底LED芯片均设于空腔内，且开设一光孔用于输出棱镜体折射后的光源。
进一步地，具有四条磁电线和三条光电线；
通过四条所述磁电线将硅衬底LED芯片分别连接棱镜体、三个RGB灯源；
通过三条所述光电线将硅衬底LED芯片分别连接三个RGB灯源。
进一步地，设有温感器，所述温感器设于照明外壳并与硅衬底LED芯片信号连接。
本发明提供了硅衬底多基色灯具全彩调节方法及照明设备，具有以下有益效果：
（1）通过三个RGB灯源发出的三原色光照射于棱镜体，由棱镜体进行光色之间的折射以能输出足够广域的色域。
（2）通过确定对应的色彩信息和光强信息以及电磁场能够使棱镜体位移至对应的空间坐标中，且处于浮空状态，降低棱镜体对于机械位移的磨损，同时具备位移时的光色转换舒缓协调。
附图说明
图1为本发明硅衬底多基色灯具全彩调节方法一个实施例的流程示意图；
图2为本发明硅衬底多基色灯具全彩调节照明设备一个实施例的三个RGB光源与棱镜体的角度布局示意图；
图3为本发明硅衬底多基色灯具全彩调节照明设备一个实施例的棱镜体在空间内的电磁导向位移布局示意图。
标号：1为RGB灯源，2为棱镜体，201为第一电磁部，A为棱镜体位移导向。
本发明为目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请提出的硅衬底多基色灯具全彩调节方法其执行主体为硅衬底LED芯片，执行该硅衬底多基色灯具全彩调节方法如图1，包括：
S1，硅衬底LED芯片按照预设条件输出色彩信息和光强信息；
S2，根据所述色彩信息将棱镜体2移动至对应的空间坐标中，并根据所述光强信息控制三个RGB灯源1输出对应光强的灯光，其中，驱动RGB灯源1的输出端朝向棱镜体2的所述空间坐标。
为避免采用图像采集单元对外界信息的收集以增大照明设备的制造成本，本申请的硅衬底LED芯片采用场温感应或时间戳感应来确定一个灯光的色彩及其光照强度，且本申请提出的照明设备适用于固定的场景中如KTV、酒吧、清吧、餐馆等的高位照明，例如在KTV中能够通过时间戳信息，实时变动色彩信息和光强，达到趣味性的效果；或者在酒吧可通过温度，直接或间接的确定含碳量定人数，实时变动色彩信息和光强。
可以理解，色彩信息和光强信息是不断产出的，其产出的频率为10-80s/次，在一个实施例中以单次产生色彩信息和光强信息之后而对应进行的流程如下：
根据所述色彩信息将棱镜体2移动至对应的空间坐标中，并根据所述光强信息控制三个RGB灯源1输出对应光强的灯光，其中，驱动RGB灯源1的输出端朝向棱镜体2的所述空间坐标。通过三原色按照对应的强度射向棱镜体2，棱镜体2对色彩进行折杂合，得到与色彩信息匹配的颜色，可以理解为三个RGB灯源1向棱镜体2中输入对应比例的颜色光，进行棱镜混合后，从而得到与色彩信息匹配的光色，而光强信息是棱镜体2向外界输出的光强度，该光强度也直接决定的三个RGB向棱镜体2中输入的光源强度。
在一个实施例中，根据所述色彩信息将棱镜体2移动至对应的空间坐标中，包括：
建立三维绝对坐标系；
分析所述色彩信息对于三原色的需求数据，并根据所述需求数据确定出棱镜体2与三个RGB灯源1的最佳距离数据，以根据所述最佳距离数据确定出棱镜体2在三维绝对坐标系中的空间坐标。
因为需要对棱镜体2进行位移，使其靠近或远离三个RGB灯源1来达到针对性取色的效果，进而制定对应与色彩信息匹配的光色进行输出。故而需要建立一个让棱镜体2可移动的三维绝对坐标系，以便于硅衬底LED芯片对于棱镜体2的坐标定位和控制。具体原理为：
三个RGB灯源1分别输出红光、绿光以及蓝光，这三个RGB灯源1分别360°环绕放置在棱镜体2的外周，且夹角为120°。硅衬底LED芯片根据色彩信息确定出对应的光色，进而控制棱镜体2向三个RGB灯源1中的一项靠近/远离。即硅衬底LED芯片根据色彩信息分析出形成对应色光所要求的三原色需求，得到需求数据，通过这个需求数据可以确定棱镜体2与三个RGB灯源1的最佳距离数据，从而得到需要让棱镜体2进行位移的空间坐标。该空间坐标即是由三维绝对坐标系上定义而来。
在一个实施例中，根据所述色彩信息将棱镜体2移动至对应的空间坐标中，包括：
通过当前色彩判定棱镜体2当前在所述三维绝对坐标系的当前坐标，并根据所述当前坐标确定与空间坐标的位移数据；
根据所述位移数据指令输出电能至棱镜体2上的第一电磁结构，所述第一电磁结构与三个RGB灯源1上的第二电磁结构构建电磁场，通过对应的所述电能产生的磁力使棱镜体2从当前坐标位移至空间坐标。
如图2，在棱镜体2的第一电磁部201缠绕磁电线，该磁电线的电流由硅衬底LED芯片控制输入，该第一电磁结构位于棱镜体2的第一电磁部201且其有三面，棱镜体2优先为三面，实际也可增加面数。但对应增加每面的磁体即可均有正反两级，分别三个RGB灯源1上均有第二电磁结构，该第二电磁结构也具有正反两级，需要说明的是，棱镜体2和三个RGB灯源1的电子结构的正反两级均在一面上。
如图3，硅衬底LED芯片通过位移数据需要将棱镜体2从当前坐标位移至空间坐标，可计算得出移动该位置所需电磁场位移的电能，进而输入电能经过绕在第一电磁部201的磁电线，产生对应的磁场，该磁场的斥吸力一定大于重力，为实现这个效果，需要将空间中的空间变为真空或者填满氦气。如图3，当棱镜体2需进行移动时，电能输入磁电线，进而产生顺转磁场或者逆转磁场，在通过第一电磁结构与第二电磁结构斥吸力的情况下进行位移，最终达到斥吸力平衡状态，从而使棱镜体2从当前坐标位移至空间坐标，达到针对性采集三原色光的效果。具体的，根据安培与法拉第磁场原理，棱镜体2从上至下导入电流，进而通过电磁线缠绕形成电磁场，因为是从上至下导入点电流至电磁线，因此会产生顺时针的旋转，进而通过棱镜体2上的第一电磁结构进行增福旋转，该第一电磁结构与第二电磁结构相互转换可形成斥吸力；因此通过举例可知，当棱镜体2顺时针旋转时，其电磁结构会根据电场向A方向移动。
在另一个实施例中，驱动RGB灯源1的输出端朝向棱镜体2的所述空间坐标，包括
通过所述第一电磁结构产生的斥吸力对应调节第二电磁结构，以将三个RGB灯源1同步朝向棱镜体2。
因为棱镜体2发生的位移，那么三个RGB灯源1的朝向应对应做出跟随，这个跟随通过斥吸力的变动，进而对应驱动每个RGB灯源1上的万向轴进行对应的调节。
在又一个实施例中，驱动RGB灯源1的输出端朝向棱镜体2的所述空间坐标，包括：
根据确定出的所述需求数据指令三个RGB灯源1朝向空间坐标。
三个RGB灯源1如上述可以通过电磁场的斥吸力进行对棱镜体2的朝向变动，也可以通过需求数据进行自主的输出端对标，即通过需求数据指令三个RGB灯源1朝向空间坐标。
在一个实施例中，根据所述光强信息控制三个RGB灯源1输出对应光强的灯光，包括：
生成光照指令和强度信号，并根据所述光照指令和强度信号分别指令三个RGB灯源1的输出各自的光源强度。
在此实施例中，本申请提出一种可替换的方案，具体如下：
将RGB灯源1替换为RGB荧光板，分别为红绿蓝三块荧光板，如上述进行棱镜体2的环绕放置。
添加一条热气管道和一条过氧化氢管道，热气管道输出热能至RGB荧光板，过氧化氢管道输出化学能至RGB荧光板。使其产生对应的色光，而其色光的亮度由热能与化学能的量而定，此量由硅衬底LED芯片所确定出的色彩信息和光强信息而定。
在一个实施例中，硅衬底LED芯片按照预设条件输出色彩信息和光强信息，其中，所述预设条件是：场温感应和时间戳感应。
本申请还提出一种硅衬底多基色灯具全彩调节照明设备，用于执行根据上述的硅衬底多基色灯具全彩调节方法，照明设备包括：
棱镜体2，分为棱镜部和第一电磁部201，所述棱镜部和第一电磁部201采用上下一体成型设置；
三个RGB灯源1，分别输出三原色，且三个RGB灯源1均具有设置于其背部的第二电磁部和万向轴；
硅衬底LED芯片，分别与棱镜体2和三个RGB灯源1连接；
照明外壳，具有空腔，所述棱镜体2、三个RGB灯源1和硅衬底LED芯片均设于空腔内，且开设一光孔用于输出棱镜体2折射后的光源。
具有四条磁电线和三条光电线；
通过四条所述磁电线将硅衬底LED芯片分别连接棱镜体2、三个RGB灯源1；
通过三条所述光电线将硅衬底LED芯片分别连接三个RGB灯源1。
设有温感器，所述温感器设于照明外壳并与硅衬底LED芯片信号连接。
综上所述，硅衬底LED芯片按照预设条件输出色彩信息和光强信息；根据所述色彩信息将棱镜体2移动至对应的空间坐标中，并根据所述光强信息控制三个RGB灯源1输出对应光强的灯光，其中，驱动RGB灯源1的输出端朝向棱镜体2的所述空间坐标，以达到通过三个RGB灯源1发出的三原色光照射于棱镜体2，由棱镜体2进行光色之间的折射以能输出足够广域的色域且成本极低。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种硅衬底多基色灯具全彩调节方法，其特征在于，包括：
硅衬底LED芯片按照预设条件输出色彩信息和光强信息；
根据所述色彩信息将棱镜体移动至对应的空间坐标中，并根据所述光强信息控制三个RGB灯源输出对应光强的灯光，其中，驱动RGB灯源的输出端朝向棱镜体的所述空间坐标。
2.根据权利要求1所述的硅衬底多基色灯具全彩调节方法，其特征在于，根据所述色彩信息将棱镜体移动至对应的空间坐标中，包括：
建立三维绝对坐标系；
分析所述色彩信息对于三原色的需求数据，并根据所述需求数据确定出棱镜体与三个RGB灯源的最佳距离数据，以根据所述最佳距离数据确定出棱镜体在三维绝对坐标系中的空间坐标。
3.根据权利要求2所述的硅衬底多基色灯具全彩调节方法，其特征在于，根据所述色彩信息将棱镜体移动至对应的空间坐标中，还包括：
通过当前色彩判定棱镜体当前在所述三维绝对坐标系的当前坐标，并根据所述当前坐标确定与空间坐标的位移数据；
根据所述位移数据指令输出电能至棱镜体上的第一电磁结构，所述第一电磁结构与三个RGB灯源上的第二电磁结构构建电磁场，通过对应的所述电能产生的磁力使棱镜体从当前坐标位移至空间坐标。
4.根据权利要求3所述的硅衬底多基色灯具全彩调节方法，其特征在于，驱动RGB灯源的输出端朝向棱镜体的所述空间坐标，包括
通过所述第一电磁结构产生的斥吸力对应调节第二电磁结构，以将三个RGB灯源同步朝向棱镜体。
5.根据权利要求2所述的硅衬底多基色灯具全彩调节方法，其特征在于，驱动RGB灯源的输出端朝向棱镜体的所述空间坐标，包括：
根据确定出的所述需求数据指令三个RGB灯源朝向空间坐标。
6.根据权利要求1所述的硅衬底多基色灯具全彩调节方法，其特征在于，根据所述光强信息控制三个RGB灯源输出对应光强的灯光，包括：
生成光照指令和强度信号，并根据所述光照指令和强度信号分别指令三个RGB灯源的输出各自的光源强度。
7.根据权利要求1所述的硅衬底多基色灯具全彩调节方法，其特征在于，硅衬底LED芯片按照预设条件输出色彩信息和光强信息，其中，所述预设条件包括：场温感应和时间戳感应。
8.一种硅衬底多基色灯具全彩调节照明设备，其特征在于，用于执行根据权利要求1-7任一项所述的硅衬底多基色灯具全彩调节方法，照明设备包括：
棱镜体，分为棱镜部和第一电磁部，所述棱镜部和第一电磁部采用上下一体成型设置；
三个RGB灯源，分别输出三原色，且三个RGB灯源均具有设置于其背部的第二电磁部和万向轴；
硅衬底LED芯片，分别与棱镜体和三个RGB灯源连接；
照明外壳，具有空腔，所述棱镜体、三个RGB灯源和硅衬底LED芯片均设于空腔内，且开设一光孔用于输出棱镜体折射后的光源。
9.根据权利要求8所述的硅衬底多基色灯具全彩调节照明设备，其特征在于，具有四条磁电线和三条光电线；
通过四条所述磁电线将硅衬底LED芯片分别连接棱镜体、三个RGB灯源；
通过三条所述光电线将硅衬底LED芯片分别连接三个RGB灯源。
10.根据权利要求8所述的硅衬底多基色灯具全彩调节照明设备，其特征在于，设有温感器，所述温感器设于照明外壳并与硅衬底LED芯片信号连接。
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- 2022-09-07 CN CN202211087471.1A patent/CN115164169B/zh active Active
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