一種智能混光系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種智能混光系統(tǒng)和方法，涉及照明混光領域，所述智能混光系統(tǒng)至少包括入射光模塊、至少一種漫射介質和控制單元，所述入射光模塊包括產生至少兩種不同顏色和/或不同色溫的入射光束的多個LED光源，所述漫射介質用于依據(jù)接收的所述至少兩種不同顏色和/或不同色溫的入射光束發(fā)出均勻分布的漫射光，所述控制單元與所述入射光模塊連接，用于根據(jù)所述漫射介質的物理特性和/或光學特性控制所述多個LED光源發(fā)出的入射光束之間的比例，根據(jù)本發(fā)明能解決光環(huán)境照明和/或色彩不足、不到位、不夠完美等問題，還能美化環(huán)境。
【專利說明】一種智能混光系統(tǒng)和方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及照明混光領域，特別是涉及光經空間環(huán)境反射后光學特性改變的一種 智能混光系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0002] 隨著社會的發(fā)展、技術的更新、經濟的發(fā)達，室內照明、景觀照明、建筑照明等受到 人們越來越多的關注和重視。只看重照明亮度的照明方式，顯然已不再符合現(xiàn)代社會對照 明的要求。如今，人們不僅需要照明的亮度得到滿足，更要求被照明空間能夠具有光的色彩 美感。為了使城市夜晚越來越美麗，本【技術領域】的技術人員把高科技融入到照明光源中。照 明手法、照明光源等的創(chuàng)新也就日趨多樣化。
[0003] 為了使照明更加清楚、明亮、真實，現(xiàn)有的技術都是采用混光技術來實現(xiàn)。但是，現(xiàn) 有的混光技術基本上都是對光源進行處理，對光源的色彩進行改變，對光源發(fā)出的光進行 混光。僅僅是考慮直接對光源混光或者吸收投射光后的混光，并沒有考慮到周圍環(huán)境、照明 對象反射光或折射光對光環(huán)境的影響，從而影響整個光環(huán)境的光效果。也沒有考慮利用燈 光在照明對象上構成各色各樣的圖案，結合反射光或者折射光的混光技術而達到美化環(huán)境 的效果。并且對能源的利用率低，浪費了能源，并不環(huán)保。
【發(fā)明內容】
[0004] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種智能混光系統(tǒng)和方 法，用于解決現(xiàn)有技術中的沒有考慮到周圍環(huán)境反射光或者折射光的影響，也沒有考慮利 用燈光在照明體上的反射光或者折射光來構成各色各樣的圖案問題。
[0005] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種智能混光系統(tǒng)和方法，用于解決光環(huán)境照明和/ 或色彩不足、不到位、不夠完美等問題。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本發(fā)明一方面提供一種智能混光系統(tǒng)，至少包 括：入射光模塊，包括產生至少兩種不同顏色和/或不同色溫的入射光束的多個LED光源； 至少一種漫射介質，用于依據(jù)接收的所述至少兩種不同顏色和/或不同色溫的入射光束發(fā) 出均勻分布的漫射光；控制單元，與所述入射光模塊連接，用于根據(jù)所述漫射介質的物理特 性和/或光學特性控制所述多個LED光源發(fā)出的入射光束之間的比例。
[0007] 優(yōu)選地，所述多個LED光源產生的至少兩種入射光束分別獨立入射到所述漫射介 質上并構成具有一定的像素排列組合的圖案。
[0008] 優(yōu)選地，所述LED光源包括發(fā)出紅色光束的第一 LED燈、發(fā)出綠色光束的第二LED 燈、發(fā)出藍色光束的第三LED燈、以及發(fā)出白色光束的第四LED燈。
[0009] 優(yōu)選地，所述控制單元為通過集成驅動電路采用PWM調光控制所述LED光源。
[0010] 優(yōu)選地，所述漫射介質對不同光束具有確定的反射吸收比。
[0011] 本發(fā)明另一方面提供一種智能混光方法，包括：1)提供一入射光模塊，并于所述入 射光模塊中預置可產生至少兩種不同顏色和/或不同色溫的入射光束的多個LED光源；2) 提供至少一種漫射介質，并根據(jù)所述漫射介質的物理特性和/或光學特性，預設每個LED光 源的電流或者電壓值；3)令所述入射光模塊產生的至少兩種不同顏色和/或不同色溫的入 射光束投射至所述漫射介質上；4)根據(jù)所述步驟2)中預設的每個LED光源的電流或者電 壓值，對每個LED光源的電流或者電壓進行控制，以調節(jié)所述多個LED光源發(fā)出的入射光束 之間的比例。
[0012] 優(yōu)選地，所述步驟2)具體為：2_1)根據(jù)漫射介質的物理特性和/或光學特性，判 斷多個LED光源發(fā)出的至少兩種不同顏色和/或不同色溫的入射光束的比例值；2-2)根據(jù) 所述步驟2-1)判斷出的比例值，設置每個LED光源的電流或者電壓值。
[0013] 優(yōu)選地，所述步驟3)具體為：3_1)令每個LED光源發(fā)出的入射光束獨立入射到漫 射介質上，構成具有一定的像素排列組合的圖案，并產生漫射光；3-2)所述漫射光均勻分布 于空間中發(fā)生混光以達到預期的混光現(xiàn)象。
[0014] 優(yōu)選地，所述LED光源包括發(fā)出紅色光束的第一 LED燈、發(fā)出綠色光束的第二LED 燈、發(fā)出藍色光束的第三LED燈、以及發(fā)出白色光束的第四LED燈，所述控制單元為通過集 成驅動電路采用PWM調光控制所述LED光源。
[0015] 優(yōu)選地，根據(jù)所述漫射介質對不同光束的反射吸收比判斷所述紅色光束、綠色光 束、藍色光束、以及白色光束的光通量比值。
[0016] 如上所述，本發(fā)明的一種智能混光系統(tǒng)和方法，具有以下有益效果：
[0017] 能考慮用光過程中周圍環(huán)境反射光的影響，能利用照明燈光在照明對象上構成各 色各樣的圖案，同時結合反射光或者折射光的混光技術而達到美化環(huán)境的效果，能解決光 環(huán)境照明和/或色彩不足、不到位、不夠完美等問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018] 圖1顯示為本發(fā)明智能混光系統(tǒng)實施例的結構框圖。
[0019] 圖2顯示為本發(fā)明智能混光方法流程圖。
[0020] 圖3顯示為本發(fā)明智能混光方法中步驟S2的具體流程圖。
[0021] 圖4顯示為本發(fā)明智能混光方法中步驟S3的具體流程圖。
[0022] 圖5顯示為本發(fā)明實施例中第一 LED燈(紅色）相對光譜功率分布圖。
[0023] 圖6顯示為本發(fā)明實施例中第二LED燈(綠色）相對光譜功率分布圖。
[0024] 圖7顯示為本發(fā)明實施例中第三LED燈(藍色）相對光譜功率分布圖。
[0025] 圖8顯示為本發(fā)明實施例中第四LED燈（白色）相對光譜功率分布圖。
[0026] 圖9顯示為本發(fā)明實施例中漫射介質上像素點圖案示意圖。
[0027] 圖10顯示為本發(fā)明實施例中天空色漫射介質的光譜反射比圖。
[0028] 圖11顯示為本發(fā)明實施例中經白色漫射介質反射后的最初混光色域范圍圖。
[0029] 元件標號說明
[0030] 1 控制單元
[0031] 2 入射光模塊
[0032] 3 漫射介質
【具體實施方式】
[0033] 以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書 所揭露的內容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實 施方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離 本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。
[0034] 請參閱圖1至圖11，需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明 本發(fā)明的基本構想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數(shù) 目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其 組件布局型態(tài)也可能更為復雜。
[0035] 在本發(fā)明智能混光系統(tǒng)的優(yōu)選實施例中，圖1顯示為本發(fā)明智能混光系統(tǒng)實施例 的結構框圖。參閱圖1，本發(fā)明的智能混光系統(tǒng)包括入射光模塊2、漫射介質3和控制單元 1〇
[0036] 所述入射光模塊2包括產生至少兩種不同顏色和/或不同色溫的入射光束的多個 LED光源，所述漫射介質3至少為一種，用于依據(jù)接收的所述至少兩種不同顏色和/或不同 色溫的入射光束發(fā)出均勻分布的漫射光，所述控制單元1與所述入射光模塊2連接，用于根 據(jù)所述漫射介質3的物理特性和/或光學特性控制所述多個LED光源發(fā)出的入射光束之間 的比例。在本實施例中，所述入射光模塊2包括第一 LED燈、第二LED燈、第三LED燈、以及 第四LED燈，分別發(fā)出各自不同顏色和/或不同色溫的入射光束。于本實施例中，所述漫射 介質3例如為白色天花板或者天空色天花板，容后詳述。具體地，所述控制單元1與所述第 一 LED燈、第二LED燈、第三LED燈、以及第四LED燈相連接，以控制該四盞LED燈發(fā)出入射 光束之間的比例。
[0037] 需要特別說明的是，雖然本實施例中僅僅采用了四盞能發(fā)出不同顏色和/或不同 色溫的LED燈，但是根據(jù)本發(fā)明還可以采用其他兩盞以上的燈。根據(jù)本發(fā)明，也還可以采用 兩種或者其他更多種不同顏色和/或不同色溫入射光束的方式。例如，采用綠色入射光束、 藍色入射光束，分別是發(fā)出綠色入射光束的燈兩盞、發(fā)出藍色入射光束的燈一盞等。本發(fā)明 不限定每種入射光束的數(shù)目，可以根據(jù)實際需要取不同入射光束的不同數(shù)目值。例如，根據(jù) 本發(fā)明采用紅色LED燈10盞，綠色LED燈10盞，藍色LED燈10盞，白色LED燈20盞等。
[0038] 其中所述物理特性，包括顏色、表面凹凸度、凹凸均勻度等；所述光學特性，包括反 射系數(shù)、折射系數(shù)、光通量、相對光譜功率分布、色域、色品坐標等。
[0039] 另外，在實施例中，是直接采用LED燈來發(fā)出入射光束，但是根據(jù)本發(fā)明，還可以 采用通過其他單元發(fā)出、吸收、透射、反射、激發(fā)等方式等或者其他方式得到入射光束。這 些，都是在本發(fā)明的保護范圍之內。
[0040] 圖9顯示為本發(fā)明實施例中漫射介質上像素點圖案示意圖，結合圖9,所述多個 LED光源產生的至少兩種入射光束分別獨立入射到所述漫射介質上并構成具有一定的像素 排列組合的圖案。
[0041] 在本實施例中，所述第一 LED燈、第二LED燈、第三LED燈、以及第四LED燈發(fā)出的 四種不同顏色和/或不同色溫的入射光束分別獨立入射到所述漫射介質3上形成一個4像 素排列組合的近似花朵形的圖案，如圖9所示。雖然本實施例中僅僅只有四束入射光束，但 是根據(jù)本發(fā)明采用多束入射光束而構成像素排列組合的其他各色各樣的圖案的實施方式 也在本發(fā)明的保護范圍之內。
[0042] 圖5顯不為本發(fā)明實施例中第一LED燈(紅色)相對光譜功率分布圖，圖6顯不為本 發(fā)明實施例中第二LED燈(綠色)相對光譜功率分布圖，圖7顯示為本發(fā)明實施例中第三LED 燈(藍色）相對光譜功率分布圖，圖8顯示為本發(fā)明實施例中第四LED燈（白色）相對光譜功 率分布圖。結合圖5、圖6、圖7和圖8,所述LED光源包括發(fā)出在CIE1931色品圖中的坐標為 (0. 7002,0. 2994)的紅色光束的第一 LED燈、發(fā)出在CIE1931色品圖中的坐標為（0. 1749， 6931)的綠色光束的第二LED燈、發(fā)出在CIE1931色品圖中的坐標為（0. 1336,0. 0677)的藍 色光束的第三LED燈、以及發(fā)出在CIE1931色品圖中的坐標為（0.3183,0.3381)白色光束 的第四LED燈。
[0043] 在本實施例中，
[0044] 第一 LED燈(紅色）相對光譜功率分布數(shù)據(jù)為：
[0045]
【權利要求】
1. 一種智能混光系統(tǒng)，其特征在于，至少包括： 入射光模塊，包括產生至少兩種不同顏色和/或不同色溫的入射光束的多個LED光 源； 至少一種漫射介質，用于依據(jù)接收的所述至少兩種不同顏色和/或不同色溫的入射光 束發(fā)出均勻分布的漫射光； 控制單元，與所述入射光模塊連接，用于根據(jù)所述漫射介質的物理特性和/或光學特 性控制所述多個LED光源發(fā)出的入射光束之間的比例。
2. 根據(jù)權利要求1所述的智能混光系統(tǒng)，其特征在于：所述多個LED光源產生的至少 兩種入射光束分別獨立入射到所述漫射介質上并構成具有一定的像素排列組合的圖案。
3. 根據(jù)權利要求2所述的智能混光系統(tǒng)，其特征在于：所述LED光源包括發(fā)出紅色光 束的第一 LED燈、發(fā)出綠色光束的第二LED燈、發(fā)出藍色光束的第三LED燈、以及發(fā)出白色 光束的第四LED燈。
4. 根據(jù)權利要求3所述的智能混光系統(tǒng)，其特征在于：所述控制單元為通過集成驅動 電路采用PWM調光控制所述LED光源。
5. 根據(jù)權利要求4所述的只能混光系統(tǒng)，其特征在于：所述漫射介質對不同光束具有 確定的反射吸收比。
6. -種智能混光方法，其特征在于，包括： 1) 提供一入射光模塊，并于所述入射光模塊中預置可產生至少兩種不同顏色和/或不 同色溫的入射光束的多個LED光源； 2) 提供至少一種漫射介質，并根據(jù)所述漫射介質的物理特性和/或光學特性，預設每 個LED光源的電流或者電壓值； 3) 令所述入射光模塊產生的至少兩種不同顏色和/或不同色溫的入射光束投射至所 述漫射介質上； 4) 根據(jù)所述步驟2)中預設的每個LED光源的電流或者電壓值，對每個LED光源的電流 或者電壓進行控制，以調節(jié)所述多個LED光源發(fā)出的入射光束之間的比例。
7. 根據(jù)權利要求6所述的智能混光方法，其特征在于，所述步驟2)具體為： 2-1)根據(jù)漫射介質的物理特性和/或光學特性，判斷多個LED光源發(fā)出的至少兩種不 同顏色和/或不同色溫的入射光束的比例值； 2- 2)根據(jù)所述步驟2-1)判斷出的比例值，設置每個LED光源的電流或者電壓值。
8. 根據(jù)權利要求7所述的智能混光方法，其特征在于，所述步驟3)具體為： 3- 1)令每個LED光源發(fā)出的入射光束獨立入射到漫射介質上，構成具有一定的像素排 列組合的圖案，并產生漫射光； 3-2)所述漫射光均勻分布于空間中發(fā)生混光以達到預期的混光現(xiàn)象。
9. 根據(jù)權利要求8所述的智能混光方法，其特征在于：所述LED光源包括發(fā)出紅色光 束的第一 LED燈、發(fā)出綠色光束的第二LED燈、發(fā)出藍色光束的第三LED燈、以及發(fā)出白色 光束的第四LED燈，所述控制單元為通過集成驅動電路采用PWM調光控制所述LED光源。
10. 根據(jù)權利要求9所述的智能混光方法，其特征在于：根據(jù)所述漫射介質對不同光束 的反射吸收比判斷所述紅色光束、綠色光束、藍色光束、以及白色光束的光通量比值。
【文檔編號】F21V23/00GK104344248SQ201310337956
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月5日 優(yōu)先權日:2013年8月5日
【發(fā)明者】莫進平, 謝海軍, 張永旭 申請人:上海廣茂達光藝科技股份有限公司