一種LED顏色混bin的自動(dòng)計(jì)算方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種LED顏色混bin的自動(dòng)計(jì)算方法，主要特征在于從LED芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)中提取所選型號(hào)LED的顏色bin區(qū)數(shù)據(jù)，進(jìn)而獲得所有可能的顏色混bin組合，再對(duì)每一對(duì)顏色bin組合進(jìn)行顏色混合計(jì)算，通過(guò)色容差計(jì)算，判斷混光色點(diǎn)是否滿足目標(biāo)色容差要求。通過(guò)循環(huán)計(jì)算，對(duì)所有顏色混bin組合的計(jì)算，最終獲得滿足燈具設(shè)計(jì)顏色混bin要求的所有顏色bin組合，便于選擇滿足設(shè)計(jì)要求同時(shí)成本最低的混bin方案。
【專利說(shuō)明】
一種LED顏色混b i η的自動(dòng)計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于LED技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種LED顏色混bin的自動(dòng)計(jì)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(Light Emitting D1de，LED)以其高光效、長(zhǎng)壽命、點(diǎn)光源、易調(diào)光、快速啟動(dòng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為第四代光源，已逐漸開(kāi)始取代傳統(tǒng)光源，在市場(chǎng)上顯示出廣闊的潛力。尤其是隨著大功率LED的發(fā)光效率逐年提升、成本逐年下降，白光LED在照明領(lǐng)域的使用量越來(lái)越大。在汽車(chē)照明、家居照明等應(yīng)用市場(chǎng)的帶動(dòng)下，近些年，LED市場(chǎng)規(guī)?？焖偬嵘ED以其在光效、壽命上的突出優(yōu)勢(shì)，正在大量替換傳統(tǒng)照明，成為主角。
[0003]對(duì)于同一款LED，其量產(chǎn)品的光通量和色點(diǎn)坐標(biāo)都存在一定的分布范圍。如果不加以限定而隨意使用，最終生產(chǎn)出同一批次的LED光源或燈具必定存在明顯的光通量和顏色差異。
[0004]為此，LED廠家對(duì)于每一款LED，都進(jìn)行了光通量和色點(diǎn)坐標(biāo)的分區(qū)，定義為bin。每一個(gè)bin里的LED擁有非常近似的光通量和色點(diǎn)坐標(biāo)。
[0005]設(shè)計(jì)一款合格的LED燈具，一項(xiàng)關(guān)鍵的工作就是選擇合適的LED顏色bin，使得調(diào)配出來(lái)的LED燈具滿足色容差需求，并具有良好的顏色一致性。這里，色容差是指設(shè)計(jì)得到LED燈具發(fā)出的光的色點(diǎn)坐標(biāo)與設(shè)計(jì)目標(biāo)色點(diǎn)坐標(biāo)之間的距離。色容差大小通常用麥克亞當(dāng)橢圓來(lái)衡量，麥克亞當(dāng)3步橢圓內(nèi)基本看不出色差，5步及7步色差逐漸變大。一般來(lái)說(shuō)，整燈的色容差SDCM值不應(yīng)大于7步，對(duì)高質(zhì)量的燈來(lái)說(shuō)推薦小于3步，此時(shí)肉眼將無(wú)法分辨。
[0006]由于LED廠家對(duì)于每一款LED，都進(jìn)行了顏色分bin，因此最簡(jiǎn)單的方式就是選擇最接近標(biāo)準(zhǔn)色點(diǎn)的單一顏色bin區(qū)，但隨之而來(lái)的問(wèn)題就是無(wú)法消耗掉其余顏色bin的LED，造成庫(kù)存積累，并且接近標(biāo)準(zhǔn)色點(diǎn)的bin區(qū)的LED芯片通常較貴，造成成本飆升。
[0007]為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以使用顏色混bin算法，選用兩個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)色點(diǎn)附近顏色bin混用，使最終混合結(jié)果同樣滿足條件。但是LED混bin算法復(fù)雜，存在一定的技術(shù)門(mén)檻，部分LED光源或燈具的生產(chǎn)廠家未能掌握。同時(shí)，一種LED可能擁有多達(dá)16種及以上的顏色bin區(qū)，加上交叉存在于不同光通量bin區(qū)，按照一般的手動(dòng)算法，如要獲得完整的混bin方案，盡量均勻消耗LED的不同bin區(qū)，會(huì)帶來(lái)非常大的計(jì)算量且容易遺漏某些混bin組合。
[0008]針對(duì)上述困難，本發(fā)明提出了一種LED顏色混bin的自動(dòng)計(jì)算方法，主要特點(diǎn)在于根據(jù)燈具色點(diǎn)設(shè)計(jì)目標(biāo)及LED光源芯片的分bin信息，自動(dòng)計(jì)算滿足制定色容差要求的混bin方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提出一種LED顏色混bin的自動(dòng)計(jì)算方法。本發(fā)明基于混色原理及色容差計(jì)算公式，計(jì)算滿足要求的顏色混bin方案。
[0010]本發(fā)明提出的LED顏色混bin的自動(dòng)計(jì)算方法主要通過(guò)循環(huán)計(jì)算得到，其具體步驟如下:
[0011]第一步:根據(jù)燈具設(shè)計(jì)需求確定混bin中心色點(diǎn)及色容差范圍，作為后續(xù)計(jì)算中的目標(biāo)；
[0012]第二步:從LED芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)中獲得所選型號(hào)LED的顏色bin區(qū)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行兩兩組合。若共有該型號(hào)LED共有η個(gè)顏色bin區(qū)，總共組成C(2，n)*a*b種顏色bin的兩兩組合(a，b為一個(gè)組合中兩個(gè)顏色bin各自的流明bin數(shù)量)；
[0013]第三步:對(duì)上述C(2，n)*a*b種顏色bin組合逐一進(jìn)行計(jì)算，判斷是否符合混色要求。對(duì)于某一種顏色bin組合，在兩個(gè)顏色bin區(qū)內(nèi)各自隨機(jī)產(chǎn)生m個(gè)色點(diǎn)及流明值，并根據(jù)混色原理計(jì)算得到顏色混合之后的色坐標(biāo)，得到m個(gè)混光色點(diǎn)；
[0014]第四步:將這種顏色bin組合中m個(gè)混光色點(diǎn)與第一步中定義的混bin中心色點(diǎn)進(jìn)行色容差計(jì)算，并根據(jù)麥克亞當(dāng)法判斷混光色點(diǎn)是否滿足色容差要求；
[0015]第五步:統(tǒng)計(jì)這種顏色bin組合中，滿足色容差的混光色點(diǎn)的比例，從而根據(jù)需求判定這種顏色bin組合是否滿足燈具設(shè)計(jì)要求，若設(shè)計(jì)要求混光色點(diǎn)在色容差范圍內(nèi)的比例應(yīng)在11%以上，則判定混光色點(diǎn)滿足色容差范圍比例在11%以下的顏色bin組合不滿足要求，反之這滿足要求，作為可選擇混色混bin方案輸出；
[00? 6] 第六步:對(duì)于C( 2,n)*a*b種顏色bin組合，逐一進(jìn)行上述步驟三至步驟五，獲得該型號(hào)LED芯片滿足燈具設(shè)計(jì)顏色混bin要求的所有顏色bin組合。
[0017]所述的LED顏色混bin的自動(dòng)計(jì)算方法通過(guò)計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)，在程序中實(shí)現(xiàn)兩個(gè)顏色bin區(qū)內(nèi)各自隨機(jī)產(chǎn)生m個(gè)色點(diǎn)及流明值、色容差計(jì)算、混光色點(diǎn)與混bin中心色點(diǎn)比較計(jì)算等計(jì)算步驟。
[0018]所述的LED顏色混bin的自動(dòng)計(jì)算方法中所述的混色計(jì)算公式為顏色相加公式:在已知兩種顏色的色度坐標(biāo)x，y和亮度Y情況下，可以計(jì)算得出由這兩種顏色混合而產(chǎn)生的第三種顏色的色度坐標(biāo)和亮度。第三種顏色的三刺激值是相混合的兩種顏色的三刺激值的算術(shù)和。
[0019]所述的LED顏色混bin的自動(dòng)計(jì)算方法，目前還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)類(lèi)似自動(dòng)計(jì)算方法。與一般手動(dòng)計(jì)算方法相比，通過(guò)大量的隨機(jī)數(shù)選取增加了結(jié)果的可靠性，降低混bin計(jì)算所需要的時(shí)間，使得LED顏色混bin計(jì)算更為便捷。
[0020]所述的LED顏色混bin的自動(dòng)計(jì)算方法，考慮的是顏色混bin計(jì)算中兩種顏色bin混的情況，對(duì)于采用三種顏色bin混的情況，其計(jì)算思路類(lèi)似，可根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行擴(kuò)展。
【附圖說(shuō)明】
[0021]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定，在附圖中:
[0022]圖1為L(zhǎng)ED顏色混bin的自動(dòng)計(jì)算方法流程圖。
[0023]
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下配合圖示及實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。在閱讀了本發(fā)明說(shuō)明的方法后，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行改動(dòng)，這些等價(jià)形式同樣在本權(quán)利要求書(shū)限定的范圍內(nèi)。
[0025]本發(fā)明提出的一種LED顏色混bin的自動(dòng)計(jì)算方法，可應(yīng)用于LED燈具設(shè)計(jì)中顏色混bin計(jì)算。通過(guò)自動(dòng)計(jì)算程序，將LED可選的混bin方案全都計(jì)算出來(lái)，方便后續(xù)LED顏色混bin方案的確定。
[0026]實(shí)施例:
[0027]假設(shè)某燈具設(shè)計(jì)案的混bin目標(biāo)為色坐標(biāo)(XQ，yQ)，選定的LED芯片分8個(gè)顏色bin區(qū)，每個(gè)顏色bin區(qū)對(duì)應(yīng)不同的流明bin區(qū)。
[0028]根據(jù)計(jì)算方法，首先從8個(gè)顏色bin區(qū)中選取兩個(gè)顏色bin區(qū)，假設(shè)分別為CAl和CBI，顏色b i η區(qū)CAl、CBI中對(duì)應(yīng)的流明b i η區(qū)中，分別依次選擇一個(gè)流明b i η區(qū)，分別為L(zhǎng)A I和LBl0
[0029]在顏色bin區(qū)CAl和CBl內(nèi)，分別隨機(jī)選取一個(gè)色點(diǎn)，分別為(xAl，yAl)和(xBl，yBl)，根據(jù)顏色混合計(jì)算公式，結(jié)合流明bin區(qū)LAl和LBl，可計(jì)算得到顏色混合后的色點(diǎn)坐標(biāo)為(xl，yl)。
[0030]判斷混色色點(diǎn)是否滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)。根據(jù)色容差計(jì)算公式，可計(jì)算得到混色色點(diǎn)坐標(biāo)(Xl，yl)與混bin目標(biāo)(XQ，yQ)之間的色差，判斷色差是否在設(shè)計(jì)目標(biāo)色容差范圍之內(nèi)。判斷結(jié)果為是，則滿足要求的色點(diǎn)數(shù)量n+1;判斷結(jié)果為否，則η不累加。
[0031]在顏色bin區(qū)CAl和CBl內(nèi)，分別隨機(jī)選取下一個(gè)色點(diǎn)，分別為(xA2，yA2)和(χΒ2，yB2)，重復(fù)上述混色計(jì)算和色差計(jì)算，并完成色容差判斷。重復(fù)完成m次色點(diǎn)選取和計(jì)算工作，得到滿足要求的色點(diǎn)數(shù)量η。
[0032]如果滿足色容差要求的混色色點(diǎn)數(shù)量的比例:n/m，大于ri%，則顏色bin區(qū)組合CAl和CBl在流明比例LA1: LBl的情況下滿足設(shè)計(jì)要求，為可選方案。若n/m小于n%，則該混bin方案不可行。
[0033]在顏色bin區(qū)CA1、CB1中對(duì)應(yīng)的流明bin區(qū)中，分別依次選擇下一個(gè)流明bin區(qū)，分別為L(zhǎng)A2和LB2。重復(fù)上述步驟，進(jìn)而判斷顏色bin區(qū)組合CAl和CBl在流明比例LA2:LB2的情況下是否滿足設(shè)計(jì)要求。
[0034]從8個(gè)顏色bin區(qū)中依次選擇下一個(gè)bin區(qū)組合，分別為CAl和CB2，在對(duì)應(yīng)的流明bin區(qū)中依次選擇兩個(gè)流明bin區(qū)，重復(fù)上述步驟。
[0035]根據(jù)兩兩組合原理，完成C(2，n)*a*b種顏色bin、流明bin組合的計(jì)算之后，即可獲得滿足設(shè)計(jì)要求的所有可行混bin方案，作為計(jì)算結(jié)果輸出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種LED顏色混bin的自動(dòng)計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)確定混bin計(jì)算的中心色點(diǎn)目標(biāo)及色容差范圍； 2)從LED芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)獲得所選型號(hào)LED的顏色bin區(qū)數(shù)據(jù)，并得到所有可能的顏色混bin組合，共C(2，n)*a*b種，a，b為一個(gè)組合中兩個(gè)顏色bin各自的流明bin數(shù)量)； 3)對(duì)每一種顏色bin組合，在兩個(gè)顏色bin區(qū)內(nèi)各自隨機(jī)產(chǎn)生m個(gè)色點(diǎn)及流明值，并根據(jù)混色原理計(jì)算得到顏色混合之后的色坐標(biāo)，得到m個(gè)混光色點(diǎn)； 4)將步驟3)中計(jì)算得到的m個(gè)混光色點(diǎn)與第一步中定義的混bin中心色點(diǎn)進(jìn)行色容差計(jì)算，并判定混光色點(diǎn)是否滿足色容差要求； 5)根據(jù)滿足色容差要求的混光色點(diǎn)的比例判定此顏色bin組合是否滿足燈具設(shè)計(jì)需求； 6)對(duì)于每一種顏色bin組合，重復(fù)上述步驟，最終獲得滿足燈具設(shè)計(jì)顏色混bin要求的所有顏色bin組合。2.權(quán)利要求1所述的一種LED顏色混bin的自動(dòng)計(jì)算方法，其特征在于，計(jì)算過(guò)程中涉及的LED芯片的顏色b in區(qū)信息來(lái)自LED廠家發(fā)布的LED芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)。3.權(quán)利要求1所述的一種LE D顏色混b i η的自動(dòng)計(jì)算方法，其特征在于，通過(guò)循環(huán)計(jì)算，計(jì)算滿足燈具設(shè)計(jì)要求的顏色bin組合，降低混bin計(jì)算所需要的時(shí)間，使得LED顏色混bin計(jì)算更為便捷。4.權(quán)利要求1所述的一種LED顏色混bin的自動(dòng)計(jì)算方法，其特征在于可以通過(guò)多次循環(huán)計(jì)算，得到滿足燈具設(shè)計(jì)要求的所有顏色混bin組合，便于選擇滿足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)成本最低的混bin方案。
【文檔編號(hào)】F21Y115/10GK105844113SQ201610251623
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年4月21日
【發(fā)明人】王淵
【申請(qǐng)人】予眾信息科技（上海）有限公司