[发明专利]一种确定高斯型光源峰值波长与主波长关系的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及照明、应用光度学、色度学领域，尤其涉及一种确定高斯型光源峰值波长与主波长关系的方法及系统。

背景技术

任何光源光谱都可具有一个或多个峰值波长，同时对应CIE（Commission Internationale de L′Eclairage，国际照明委员会）xy色度图上一点，可以用主波长和色纯度来表示。光源光谱的主波长与色调相关，而色纯度是对于光谱中白光所占比例进行的描述，相当于饱和度。光谱主波长传统的计算方法有作图法、斜率查表法、拟合函数法、分区法等。对于某些光源光谱相对具有比较特殊的特性，符合高斯分布形状，可以用峰值波长与半宽度（FWHM，full width at half maximum）来表示，而前面提到光谱可以用主波长与色纯度表示，其之间关系具体如何，对于符合高斯分布形状的光源设计具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种确定高斯型光源峰值波长与主波长关系的方法及系统，旨在提出一种更为简单、精确的主波长计算方法，并利用此方法进行估算高斯型光源光谱峰值波长、FWHM与主波长之间的关系。

本发明是这样实现的，一种确定高斯型光源峰值波长与主波长关系的方法，包括以下步骤：

步骤1：将CIE xy色度图区域划分为若干区域；

步骤2：基于向量法求解所划分的每个区域的主波长与对应的角度的关系；

步骤3：由主波长与对应角度的关系，得到主波长计算方法；

步骤4：使用高斯模型通过改变峰值波长和FWHM得到不同的光谱；

步骤5：根据所述主波长计算方法计算由高斯模型得到光谱的峰值波长与所述主波长关系。

进一步地，所述步骤1中包括：

色度图区域划分以CIE等能白光E作为区域划分的原点，CIE等能白光E分别与520nm主波长、380nm主波长以及780nm主波长相对应的色度坐标值A、B、C进行相连，将色度图划分为三个区域和ΔEBC。

进一步地，所述步骤2中包括：

CIE等能白光E与520nm主波长对应的色度坐标值A连线向量作为角度计算的起始边线，采用向量公式，分别计算CIE xy色度图上被划分成的区域各主波长对应的角度；

所述区域ΔEBC对应的为补色主波长，分别转化到所述区域中主波长与角度关系进行计算。

进一步地，所述步骤3中主波长根据下述步骤31或步骤32计算：

步骤31：由每个区域的主波长与对应角度的关系，得到主波长－角度对应关系表，根据所述对应关系表得到主波长；

步骤32：采用拟合函数按区域进行所述主波长与角度的关系拟合，通过所述拟合函数计算主波长。

进一步地，所述步骤32中采用拟合函数计算主波长，其中，θ为角度，D_λ为对应主波长，k、a、b为拟合系数。

进一步地，所述步骤5后还包括步骤6：

根据峰值波长与所述主波长关系在CIE xy色度图上绘制峰值波长与FWHM等高线图。

进一步地，峰值波长与FWHM等高线图的绘制方法为：

取多组一定间隔的峰值波长，随着FWHM变化，在CIE xy色度图上作出等峰值曲线图；

取多组一定间隔的FWHM，随着峰值波长变化，在CIE xy色度图上作出等FWHM曲线图。

本发明还提供一种确定高斯型光源峰值波长与主波长关系的系统，包括：

色度图区域划分模块，用于把CIE xy色度图区域进行划分为若干区域；

主波长与角度关系计算模块，与所述色度图区域划分模块相连，基于向量法求解被划分成区域的各主波长与对应的角度的关系，并根据所述主波长与对应的角度的关系得到主波长与角度的对应查表法；

主波长计算模块，与所述主波长与角度关系计算模块相连，根据主波长与对应角度的关系得到主波长的计算方法；

光谱求取模块，使用高斯模型通过改变峰值波长和FWHM得到不同的光谱；

光谱计算模块，分别与所述主波长与角度拟合模块、所述光谱求取模块相连接，根据所述主波长的计算方法计算由高斯模型光谱的峰值波长与所述主波长关系。

进一步地，所述色度图区域划分模块包含：

划分单元，将色度图区域以CIE等能白光E作为区域划分的原点进行划分，E分别与520nm主波长、380nm主波长以及780nm主波长相对应的色度坐标值A、B、C进行相连，将色度图划分为三个区域和ΔEBC。