一種LED顏色混bin的自動計算方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種LED顏色混bin的自動計算方法，主要特征在于從LED芯片的數(shù)據(jù)手冊中提取所選型號LED的顏色bin區(qū)數(shù)據(jù)，進而獲得所有可能的顏色混bin組合，再對每一對顏色bin組合進行顏色混合計算，通過色容差計算，判斷混光色點是否滿足目標色容差要求。通過循環(huán)計算，對所有顏色混bin組合的計算，最終獲得滿足燈具設計顏色混bin要求的所有顏色bin組合，便于選擇滿足設計要求同時成本最低的混bin方案。
【專利說明】
一種LED顏色混b i η的自動計算方法
技術領域
[0001 ]本發(fā)明屬于LED技術領域，具體涉及一種LED顏色混bin的自動計算方法。
【背景技術】
[0002]發(fā)光二極管(Light Emitting D1de，LED)以其高光效、長壽命、點光源、易調(diào)光、快速啟動等諸多優(yōu)點，成為第四代光源，已逐漸開始取代傳統(tǒng)光源，在市場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在照明領域的使用量越來越大。在汽車照明、家居照明等應用市場的帶動下，近些年，LED市場規(guī)?？焖偬嵘?。LED以其在光效、壽命上的突出優(yōu)勢，正在大量替換傳統(tǒng)照明，成為主角。
[0003]對于同一款LED，其量產(chǎn)品的光通量和色點坐標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廠家對于每一款LED，都進行了光通量和色點坐標的分區(qū)，定義為bin。每一個bin里的LED擁有非常近似的光通量和色點坐標。
[0005]設計一款合格的LED燈具，一項關鍵的工作就是選擇合適的LED顏色bin，使得調(diào)配出來的LED燈具滿足色容差需求，并具有良好的顏色一致性。這里，色容差是指設計得到LED燈具發(fā)出的光的色點坐標與設計目標色點坐標之間的距離。色容差大小通常用麥克亞當橢圓來衡量，麥克亞當3步橢圓內(nèi)基本看不出色差，5步及7步色差逐漸變大。一般來說，整燈的色容差SDCM值不應大于7步，對高質(zhì)量的燈來說推薦小于3步，此時肉眼將無法分辨。
[0006]由于LED廠家對于每一款LED，都進行了顏色分bin，因此最簡單的方式就是選擇最接近標準色點的單一顏色bin區(qū)，但隨之而來的問題就是無法消耗掉其余顏色bin的LED，造成庫存積累，并且接近標準色點的bin區(qū)的LED芯片通常較貴，造成成本飆升。
[0007]為了解決這個問題，可以使用顏色混bin算法，選用兩個非標準色點附近顏色bin混用，使最終混合結(jié)果同樣滿足條件。但是LED混bin算法復雜，存在一定的技術門檻，部分LED光源或燈具的生產(chǎn)廠家未能掌握。同時，一種LED可能擁有多達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)，會帶來非常大的計算量且容易遺漏某些混bin組合。
[0008]針對上述困難，本發(fā)明提出了一種LED顏色混bin的自動計算方法，主要特點在于根據(jù)燈具色點設計目標及LED光源芯片的分bin信息，自動計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的自動計算方法。本發(fā)明基于混色原理及色容差計算公式，計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的自動計算方法主要通過循環(huán)計算得到，其具體步驟如下:
[0011]第一步:根據(jù)燈具設計需求確定混bin中心色點及色容差范圍，作為后續(xù)計算中的目標；
[0012]第二步:從LED芯片的數(shù)據(jù)手冊中獲得所選型號LED的顏色bin區(qū)數(shù)據(jù)，并進行兩兩組合。若共有該型號LED共有η個顏色bin區(qū)，總共組成C(2，n)*a*b種顏色bin的兩兩組合(a，b為一個組合中兩個顏色bin各自的流明bin數(shù)量)；
[0013]第三步:對上述C(2，n)*a*b種顏色bin組合逐一進行計算，判斷是否符合混色要求。對于某一種顏色bin組合，在兩個顏色bin區(qū)內(nèi)各自隨機產(chǎn)生m個色點及流明值，并根據(jù)混色原理計算得到顏色混合之后的色坐標，得到m個混光色點；
[0014]第四步:將這種顏色bin組合中m個混光色點與第一步中定義的混bin中心色點進行色容差計算，并根據(jù)麥克亞當法判斷混光色點是否滿足色容差要求；
[0015]第五步:統(tǒng)計這種顏色bin組合中，滿足色容差的混光色點的比例，從而根據(jù)需求判定這種顏色bin組合是否滿足燈具設計要求，若設計要求混光色點在色容差范圍內(nèi)的比例應在11%以上，則判定混光色點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:對于C( 2,n)*a*b種顏色bin組合，逐一進行上述步驟三至步驟五，獲得該型號LED芯片滿足燈具設計顏色混bin要求的所有顏色bin組合。
[0017]所述的LED顏色混bin的自動計算方法通過計算機程序?qū)崿F(xiàn)，在程序中實現(xiàn)兩個顏色bin區(qū)內(nèi)各自隨機產(chǎn)生m個色點及流明值、色容差計算、混光色點與混bin中心色點比較計算等計算步驟。
[0018]所述的LED顏色混bin的自動計算方法中所述的混色計算公式為顏色相加公式:在已知兩種顏色的色度坐標x，y和亮度Y情況下，可以計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和。
[0019]所述的LED顏色混bin的自動計算方法，目前還沒有發(fā)現(xiàn)類似自動計算方法。與一般手動計算方法相比，通過大量的隨機數(shù)選取增加了結(jié)果的可靠性，降低混bin計算所需要的時間，使得LED顏色混bin計算更為便捷。
[0020]所述的LED顏色混bin的自動計算方法，考慮的是顏色混bin計算中兩種顏色bin混的情況，對于采用三種顏色bin混的情況，其計算思路類似，可根據(jù)本發(fā)明進行擴展。
【附圖說明】
[0021]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發(fā)明的不當限定，在附圖中:
[0022]圖1為LED顏色混bin的自動計算方法流程圖。
[0023]
【具體實施方式】
[0024]以下配合圖示及實施例來詳細說明本發(fā)明的實施方式，但并不作為對本發(fā)明的限定。在閱讀了本發(fā)明說明的方法后，對本發(fā)明進行改動，這些等價形式同樣在本權利要求書限定的范圍內(nèi)。
[0025]本發(fā)明提出的一種LED顏色混bin的自動計算方法，可應用于LED燈具設計中顏色混bin計算。通過自動計算程序，將LED可選的混bin方案全都計算出來，方便后續(xù)LED顏色混bin方案的確定。
[0026]實施例:
[0027]假設某燈具設計案的混bin目標為色坐標(XQ，yQ)，選定的LED芯片分8個顏色bin區(qū)，每個顏色bin區(qū)對應不同的流明bin區(qū)。
[0028]根據(jù)計算方法，首先從8個顏色bin區(qū)中選取兩個顏色bin區(qū)，假設分別為CAl和CBI，顏色b i η區(qū)CAl、CBI中對應的流明b i η區(qū)中，分別依次選擇一個流明b i η區(qū)，分別為LA I和LBl0
[0029]在顏色bin區(qū)CAl和CBl內(nèi)，分別隨機選取一個色點，分別為(xAl，yAl)和(xBl，yBl)，根據(jù)顏色混合計算公式，結(jié)合流明bin區(qū)LAl和LBl，可計算得到顏色混合后的色點坐標為(xl，yl)。
[0030]判斷混色色點是否滿足設計目標。根據(jù)色容差計算公式，可計算得到混色色點坐標(Xl，yl)與混bin目標(XQ，yQ)之間的色差，判斷色差是否在設計目標色容差范圍之內(nèi)。判斷結(jié)果為是，則滿足要求的色點數(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)，分別隨機選取下一個色點，分別為(xA2，yA2)和(χΒ2，yB2)，重復上述混色計算和色差計算，并完成色容差判斷。重復完成m次色點選取和計算工作，得到滿足要求的色點數(shù)量η。
[0032]如果滿足色容差要求的混色色點數(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的情況下滿足設計要求，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中對應的流明bin區(qū)中，分別依次選擇下一個流明bin區(qū)，分別為LA2和LB2。重復上述步驟，進而判斷顏色bin區(qū)組合CAl和CBl在流明比例LA2:LB2的情況下是否滿足設計要求。
[0034]從8個顏色bin區(qū)中依次選擇下一個bin區(qū)組合，分別為CAl和CB2，在對應的流明bin區(qū)中依次選擇兩個流明bin區(qū)，重復上述步驟。
[0035]根據(jù)兩兩組合原理，完成C(2，n)*a*b種顏色bin、流明bin組合的計算之后，即可獲得滿足設計要求的所有可行混bin方案，作為計算結(jié)果輸出。
【主權項】
1.一種LED顏色混bin的自動計算方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)確定混bin計算的中心色點目標及色容差范圍； 2)從LED芯片數(shù)據(jù)手冊獲得所選型號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為一個組合中兩個顏色bin各自的流明bin數(shù)量)； 3)對每一種顏色bin組合，在兩個顏色bin區(qū)內(nèi)各自隨機產(chǎn)生m個色點及流明值，并根據(jù)混色原理計算得到顏色混合之后的色坐標，得到m個混光色點； 4)將步驟3)中計算得到的m個混光色點與第一步中定義的混bin中心色點進行色容差計算，并判定混光色點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的比例判定此顏色bin組合是否滿足燈具設計需求； 6)對于每一種顏色bin組合，重復上述步驟，最終獲得滿足燈具設計顏色混bin要求的所有顏色bin組合。2.權利要求1所述的一種LED顏色混bin的自動計算方法，其特征在于，計算過程中涉及的LED芯片的顏色b in區(qū)信息來自LED廠家發(fā)布的LED芯片的數(shù)據(jù)手冊。3.權利要求1所述的一種LE D顏色混b i η的自動計算方法，其特征在于，通過循環(huán)計算，計算滿足燈具設計要求的顏色bin組合，降低混bin計算所需要的時間，使得LED顏色混bin計算更為便捷。4.權利要求1所述的一種LED顏色混bin的自動計算方法，其特征在于可以通過多次循環(huán)計算，得到滿足燈具設計要求的所有顏色混bin組合，便于選擇滿足設計要求，同時成本最低的混bin方案。
【文檔編號】F21Y115/10GK105844113SQ201610251623
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】王淵
【申請人】予眾信息科技（上海）有限公司