一種發(fā)光光譜虛擬led效果的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的技術(shù)方案設(shè)及發(fā)光二極管（LED),具體地說是一種發(fā)光光譜虛擬L邸效 果的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)今，LED成為照明工程的主流，研制新型發(fā)光材料是提高LED的亮度W及改變 其色度的關(guān)鍵，材料發(fā)光的色度是表征其能否應(yīng)用在L邸上的主要因素。目前，衡量發(fā)光 材料色度經(jīng)常采用方法有；測量發(fā)光材料的發(fā)光光譜、計算色度W及在CIE1931色度圖中 標(biāo)注了顏色表征。CN102539406A公開了LED發(fā)光材料光色與光譜檢測系統(tǒng)及其方法，檢測 L邸發(fā)光材料轉(zhuǎn)換效率及光色特性，并采用光譜的四則運(yùn)算及模擬光色運(yùn)算，分析各自獨(dú)立 的誘發(fā)藍(lán)光光譜及發(fā)光光譜。CN103411679A公開了采用微處理器的色度光檢測系統(tǒng)，根據(jù) 轉(zhuǎn)換的線性電參數(shù)計算色度表示值并數(shù)據(jù)量化。在化urnalofLuminescence(143, 2013; 71-74)和化urnalofAlloysandCompounds(2015,620:263 - 268)采用了CIE1931 色度 圖中標(biāo)注了顏色表征，W用于表征研制白光L邸發(fā)光材料的色度。上述公開的衡量發(fā)光材 料色度的現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是；測量發(fā)光材料的發(fā)光光譜、計算色度W及在CIE1931色 度圖中標(biāo)注其位置，雖然可W反映出發(fā)光材料的色度，但是在CIE1931色度圖中標(biāo)注與LED 一個區(qū)域內(nèi)發(fā)光存在差異，更重要是LED出射光橫截面的中屯、發(fā)光最強(qiáng)，遠(yuǎn)離中屯、光強(qiáng)逐 漸減小，在CIE1931色度圖中標(biāo)注不能在用發(fā)光材料研制成L邸之前就形象地反映出該種 發(fā)光材料來研制得到的LED效果，也就是說，使用現(xiàn)有公開的現(xiàn)有技術(shù)只能在將發(fā)光材料 研制成L邸之后，才能最終測量出制得的L邸效果，該將有礙于新型L邸發(fā)光材料的研發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種發(fā)光光譜虛擬LED效果的方法，根據(jù)發(fā) 光材料的光譜，計算出色度并在CIE1931色度圖中標(biāo)注，確定RGB(紅綠藍(lán)）=個分量相對 大小，選擇高斯函數(shù)，得到RGB顯色光強(qiáng)的空間分布，進(jìn)而在用發(fā)光材料研制成L邸之前就 從發(fā)光光譜虛擬L邸效果，從而預(yù)測用該種發(fā)光材料制備的L邸是否滿足要求，該方法克服 了使用現(xiàn)有技術(shù)只能在將發(fā)光材料研制成L邸之后，才能最終測量出制備的L邸效果的缺 陷。
[0004] 本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是；一種發(fā)光光譜虛擬LED效果的方 法，根據(jù)發(fā)光材料的光譜，計算出色度并在CIE1931色度圖中標(biāo)注，確定RGB=個分量相對 大小，選擇高斯函數(shù)，得到RGB顯色光強(qiáng)的空間分布，即發(fā)光光譜虛擬L邸效果，具體步驟如 下：
[0005] 第一步，根據(jù)發(fā)光材料的發(fā)光光譜計算色度并在CIE1931色度圖中標(biāo)注；
[0006] 根據(jù)發(fā)光材料的發(fā)光光譜功率1(A)，使用公式（1)~（3)計算出顏色的S刺激值 X、Y和Z，然后由公式（4)~做得到色度坐標(biāo)x、y和Z，
【主權(quán)項】
1. 一種發(fā)光光譜虛擬LED效果的方法，其特征在于：根據(jù)發(fā)光材料的光譜，計算出色度 并在CIE1931色度圖中標(biāo)注，確定RGB三個分量相對大小，選擇高斯函數(shù)，得到RGB顯色光 強(qiáng)的空間分布，即發(fā)光光譜虛擬LED效果，具體步驟如下： 第一步，根據(jù)發(fā)光材料的發(fā)光光譜計算色度并在CIE1931色度圖中標(biāo)注： 根據(jù)發(fā)光材料的發(fā)光光譜功率I (λ)，使用公式（1)~（3)計算出顏色的三刺激值X、 Y和Ζ，然后由公式（4)~（6)得到色度坐標(biāo)x、y和ζ，
上述公式中，I、?和5表示CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者色匹配函數(shù)，X、y和z表示在 CIE1931色度圖中的色度坐標(biāo)，簡稱色度坐標(biāo)，根據(jù)色度坐標(biāo)（x，y)在CIE1931色度圖中標(biāo) 注發(fā)光材料的發(fā)光色度，確定其發(fā)光對應(yīng)的顏色； 第二步，計算RGB三個分量的相對大?。? 在第一步計算出色度坐標(biāo)X、y和z后，根據(jù)ITU709和中國行標(biāo)GY155,公式（7)給出 RGB三個分量的相對大小P K，P e和P B與色度坐標(biāo)X、y和z之間的關(guān)系，
第三步，選取高斯函數(shù)： LED發(fā)光中心注入載流子密度大于邊沿區(qū)域以及LED的光學(xué)結(jié)構(gòu)會造成LED的發(fā)光出 射面中心的光強(qiáng)最強(qiáng)，遠(yuǎn)離發(fā)光出射面中心光強(qiáng)呈現(xiàn)下降趨勢，用高斯函數(shù)公式（8)描述 光強(qiáng)的變化，
其中A為高斯函數(shù)的幅度，調(diào)節(jié)高斯函數(shù)的幅度A的大小可以改變發(fā)光光譜虛擬LED 的亮度，但是受到最弱和最強(qiáng)顯示亮度的限制，需要選擇高斯函數(shù)的幅度A為發(fā)光光譜虛 擬LED效果在最弱和最強(qiáng)顯示亮度之間，LED出射圓對稱光束，發(fā)光光譜虛擬LED效果使用 區(qū)域的中心點(diǎn)為〇，r為發(fā)光光譜虛擬LED效果點(diǎn)位置與中心點(diǎn)ο位置的距離，σ為高斯函 數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差，選擇半徑為&圓形區(qū)域發(fā)光光譜虛擬LED效果，該區(qū)域是邊長為2R^的正方形 的最大內(nèi)切圓，采用Rtl分別對發(fā)光光譜虛擬LED效果點(diǎn)位置與中心點(diǎn)〇位置的距離r以及 高斯函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差σ進(jìn)行歸一化，公式（8)化成，
(9) 第四步，計算RGB顯示強(qiáng)度空間分布： 結(jié)合第二步的公式（7)和第三步的（9)可以得到RGB顯示強(qiáng)度空間分布的三個分量Ρκ、 Pg和 ΡΒ，
公式（10)、（11)和（12)表明，對RGB三個分量的相對大小P K，P Β都乘以相同 高斯函數(shù)F (r)，得到RGB顯示強(qiáng)度空間分布的三個分量PK、PjP P Β，雖然RGB顯示強(qiáng)度在徑 向有下降的趨勢，但是在RGB顯示強(qiáng)度空間分布的RGB三個分量PK、P e和P 間比值不變， 對應(yīng)色度相同； 第五步，顯示發(fā)光光譜虛擬LED效果的發(fā)光圖像： 用RGB顯示強(qiáng)度空間分布的三個分量PK、Pe和P 別控制顯示器的三種顏色的強(qiáng)度， 以及在邊長為的正方形的最大內(nèi)切圓內(nèi)顯示發(fā)光光譜虛擬LED效果的發(fā)光圖像。
【專利摘要】本發(fā)明一種發(fā)光光譜虛擬LED效果的方法，涉及發(fā)光二極管(LED)，其步驟是：根據(jù)發(fā)光材料的發(fā)光光譜計算色度并在CIE1931色度圖中標(biāo)注；計算RGB三個分量的相對大??；選取高斯函數(shù)；計算RGB顯示強(qiáng)度空間分布；顯示發(fā)光光譜虛擬LED效果的發(fā)光圖像。該方法克服了使用現(xiàn)有技術(shù)只能在將發(fā)光材料研制成LED之后，才能最終測量出制備的LED效果的缺陷。
【IPC分類】G01N21-25
【公開號】CN104749112
【申請?zhí)枴緾N201510157736
【發(fā)明人】趙紅東, 孫梅, 康志龍, 王楊
【申請人】河北工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年4月6日