專利名稱：三基色led光源合成白光的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種由三基色LED光源合成白光的方法及裝置。
背景技術(shù)：
目前半導(dǎo)體光源LED以其獨特的優(yōu)點，在很多領(lǐng)域已取得了相當(dāng)可觀的 應(yīng)用價值。LED光源除具有壽命長、發(fā)光效率高、發(fā)熱低、發(fā)光顏色純、色 再現(xiàn)率高等優(yōu)點外，還具有以下優(yōu)點(1)通過三基色的合理組合易實現(xiàn)色度 平衡；(2)光譜譜線半寬度在20nm左右，色彩鮮艷；(3)發(fā)出的光不含紫外、 紅外等有害光線。
近幾年LED在微顯示領(lǐng)域與微投影顯示領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展較為迅速，已有 初步樣機推出，但由于LED發(fā)光功率低及光能利用率低導(dǎo)致樣機在某些方面 還不能達到應(yīng)用的要求。目前SONY、 PHILIP、 SUNSING、 BENQ、 FOCUS 等公司也都致力于該領(lǐng)域的研究。
但是，由于LED單色光源的發(fā)光功率有限，只能采用多個LED或LED 陣列來滿足設(shè)備對光通量的要求。如果采用白光LED則給濾光片提出了更高 的要求，同時色度、光能利用率、設(shè)備體積、散熱問題之間存在著難以解決的 問題。
關(guān)于LED的色度、光強及相關(guān)色溫的測量方法及裝置已公開的發(fā)明專利 申請?zhí)岢?，如公開號為CN1959366的《采用窄光束標準光源的LED光通量測 試裝置及測量方法》、公開號為CN1959355《半導(dǎo)體光源發(fā)光色度、強度及白 平衡的檢測方法》、公開號為CN1691749的《可測量色度坐標及相干色溫度的 數(shù)字相機及其方法》、公開號為CN1471630的《測量色度坐標的系統(tǒng)》。目前 有關(guān)三基色LED合成白光方法方面的專利還未有人提出。
目前常用的顏色光合成方法有光刺激的光譜功率合成、時間合成及空間合 成，其中光譜功率合成法是采用紅、綠、藍三基色光，通過改變光路的可變光 闌或光源電壓，使三基色光按照不同的比例，可以合成各種顏色的光；空間合 成法是利用色點的混合效應(yīng)獲得顏色相加，有三個相鄰的色點紅、綠、藍，位
置靠得很近，當(dāng)三個色點距人眼一定距離時，相對于人眼的張角小于l'時，人
眼便不能區(qū)分這三個相鄰的色點，只能觀察到三基色的混合效果；時間合成法
是用紅、綠、藍三種顏色組成一個色盤，中間放置一個待配色。當(dāng)色盤轉(zhuǎn)動時， 由于人眼具有視覺暫留的特性，可以觀察到紅、綠、藍三基色形成的混色。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了 一種采用三基色LED光源合成白光的方法及裝置。 三基色LED光源合成白光的方法，其特征在于它的具體過程為 步驟A:使三基色合成光源7中的三組LED單色光源工作在額定工作電 流狀態(tài)；
步驟B:調(diào)整三基色合成光源7出射光的方向，使三基色合成光源7發(fā)出 的光能夠直射到CCD相機11的鏡頭中； 步驟C:設(shè)定色度誤差初始閾值T;
步驟D:通過CCD相機11采集三基色合成光源7發(fā)出的光信號，并將所 述光信號傳遞給PC機1;
步驟E:在PC機1中對CCD相機11采集到的光信號進行分析，按照CCD
相機ll實現(xiàn)白光的方法計算比例系數(shù)"、6，然后獲得所述光信號的色度坐標
(",v)，用所述色度坐標與標準白光的色度坐標進行對比，獲得色度坐標誤差
步驟F:判斷色度坐標誤差JWV是否小于或等于設(shè)定色度誤差初始閾值 T，如果判斷結(jié)果為是，調(diào)整完成；如果判斷結(jié)果為否，執(zhí)行步驟G;
步驟G:分別調(diào)整三基色合成光源7中的三組LED單色光源的工作電 流，在調(diào)整的過程中，通過步驟D和步驟E獲得色度坐標誤差Jwv,直到色 度坐標誤差小于或等于設(shè)定色度誤差初始閾值T為止。
本發(fā)明的三基色LED光源合成白光的裝置由三基色合成光源7、 CCD相 機11、 PC機1、三路輸出可控電流源3組成，所述三基色合成光源7由三組 LED單色光源和勻光系統(tǒng)10組成，每組LED單色光源由"個LED單色光源 組成，所述3"個LED單色光源排列成緊湊的6X/形矩陣，其中所述"、h / 均為大于1的整數(shù)；勻光系統(tǒng)10固定在矩陣形的3"個LED單色光源的光線 輸出側(cè)，所述勻光系統(tǒng)能夠使矩陣形的3"個LED單色光源輸出的照射面光照
度均勻，CCD相機11的信號輸出端和PC機1的信號輸入端連接，所述PC 機1的控制信號輸出端和三路輸出可控電流源3的控制信號輸出端連接，所述 三路輸出可控電流源3的三路電流輸出端分別與三基色合成光源7中的三組 LED單色光源的電源輸入端連接。
本發(fā)明采用半導(dǎo)體LED作為合成光的單色光源，合成方法簡單易行，容 易實現(xiàn)色度平衡，并且合成的白光不含紫外、紅外等有害光線。本發(fā)明的白光 合成方法控制流程簡單，合成裝置價格低、容易實現(xiàn)，本發(fā)明還拓寬了單導(dǎo)體 LED的應(yīng)用領(lǐng)域，提高了LED的應(yīng)用價值。
本發(fā)明的三基色LED光源合成白光的方法及裝置能夠應(yīng)用到微顯示及微 投影顯示領(lǐng)域。


圖l是本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2、圖3是具體實施方式
二所述的 三基色合成光源7中的三組單色LED光源的排列方式示意圖；圖4是具體實 施方式一中所述的色度計算中照度采集點分布。
具,體實施方式
具體實施方式
一本實施方式的三基色LED光源合成白光的方法，具體
過程為
步驟A:使三基色合成光源7中的三組LED單色光源工作在額定工作電 流狀態(tài)；
步驟B:調(diào)整三基也合成光源7出射光的方向，使三基色合成光源7發(fā)出 的光能夠直射到CCD相機11的鏡頭中；
步驟C:設(shè)定色度誤差初始閾值T;
步驟D:通過CCD相機11采集三基色合成光源7發(fā)出的光信號，并將所
述光信號傳遞給PC機1;
步驟E:在PC機1中對CCD相機11采集到的光信號進行分析，獲得色
度坐標誤差Zl"V;
步驟F:判斷色度坐標誤差dm;是否小于或等于設(shè)定色度誤差初始閾值 T，如果判斷結(jié)果為是，調(diào)整完成；如果判斷結(jié)果為否，執(zhí)行步驟G;
步驟G:分別調(diào)整三基色合成光源7中的三組LED單色光源的工作電
流，在調(diào)整的過程中，通過步驟D和步驟E獲得色度坐標誤差d"v，直到色
度坐標誤差小于或等于設(shè)定色度誤差初始閾值T為止。
在所述步驟G中，M述三組LED單色光源的工作電流的調(diào)整方法為 步驟G1、保持三組LED單色光源中的紅色光源的工作電流不變，在LED
單色光源的允許工作電流范圍內(nèi)分別調(diào)整綠色光源和藍色光源的工作電流，在
調(diào)整電流的過程中，通過步驟D和步驟E獲得色度坐標誤差dw，直到獲得
的色度坐標誤差為最小值時停止調(diào)整；
步驟G2、判斷步驟Gl獲得的色度坐標誤差是否小于或等于設(shè)定色
度誤差初始閾值T，如果判斷結(jié)果為是，調(diào)整結(jié)束；如果判斷結(jié)果始終為否，
則執(zhí)行步驟G3;
步驟G3、在藍色光源的允許工作電流范圍內(nèi)調(diào)整藍色光源的工作電流， 在調(diào)整的過程中通過步驟D和步驟E獲得色度坐標誤差zl"v，直到獲得的色 度坐標誤差為最小值時停止調(diào)整，保持此時的藍色光源的工作電流值不 變；
步驟G4、判斷步驟G3獲得的色度坐標誤差是否小于或等于設(shè)定色 度誤差初始閾值T，如果判斷結(jié)果為是，則調(diào)整結(jié)束；如果判斷結(jié)果為否，則 執(zhí)行步驟G5;
步驟G5、在綠色光源的允許工作電流范圍內(nèi)調(diào)整綠色光源的工作電流， 在調(diào)整的過程中通過步驟D和步驟E獲得色度坐標誤差J"v，直到獲得的色 度坐標誤差zl"v為最小值時停止調(diào)整，保持此時的綠色光源的工作電流值不 變；
步驟G6、判斷步驟G5獲得的色度坐標誤差」"v是否小于或等于設(shè)定色 度誤差初始閾值T，如果判斷結(jié)果為是，則調(diào)整結(jié)束；如果判斷結(jié)果為否，則 執(zhí)行步驟G7;
步驟G7、在紅色光源的允許工作電流范圍內(nèi)調(diào)整紅色光源的工作電流， 在調(diào)整的過程中通過步驟D和步驟E獲得色度坐標誤差dm;,直到獲得的色 度坐標誤差zlw為最小值時停止調(diào)整，保持此時的紅色光源的工作電流值不 變；
步驟G8、判斷步驟G7獲得的色度坐標誤差dm;是否小于或等于設(shè)定色
度誤差初始閾值T，如果判斷結(jié)果為是，則調(diào)整結(jié)束；如果判斷結(jié)果為否，返 回執(zhí)行步驟G1，繼續(xù)調(diào)整。
在步驟G3、步驟G5和步驟G7中，調(diào)整LED單色光源的工作電流的方 法為先采用粗調(diào)的方式進行調(diào)整，直到獲得的色度坐標誤差Jwv出現(xiàn)奇異點； 然后保證色度坐標誤差z/"v在奇異點附近采用細調(diào)的方式進行調(diào)整。
所述奇異點是指在J"v—直減小的過程中，突然向相反的方向增加，所述 向相反的方向增加的點，或者指在J"v—直增加的過程中，突然向相反的方向 減小，所述向相反的方向減小的點。
所述粗調(diào)是指每次調(diào)整電流的幅度比較大，可以是10mA級；所述細調(diào)是 指每次調(diào)整的幅度比較小，為mA級。
本實施方式中，能夠根據(jù)需求設(shè)定閾值T，可以合成任意色度坐標的白光， 同時將光能輸出提高到最大。
本方法中所稱的LED單色光源是單色LED 二極管光源或者單色LED燈。
在步驟E中所述的獲得色度坐標誤差z/w的方法，是根據(jù)采集到的光信 號按照CCD相機11實現(xiàn)白光的方法計算比例系數(shù)a、 6，然后獲得所述光信 號的色度坐標("，v)，用所述色度坐標與標準白光的色度坐標進行對比獲得色 度坐標誤差d"，所述CCD相機ll可以是灰度相機或者彩色像機，當(dāng)CCD相 機ll是灰度相機的時候，獲得色度誤差的方法如下
令CCD相機11采集的紅、綠、藍三基色光的照度值分別為"，^， ^，
其三基色光的主波長分別為&， &， &，
對應(yīng)的色度坐標分別為(^，h,zj、 (^》,w、 (^，》,"，
其中/w中的紅、綠、藍三種成分分別為4， 、， 7助； ^中的紅、綠、藍三種成分分別為乙，7Gg， L; ^中紅、綠、藍三種成分分別為；，、，&， 根據(jù)照度值與色度坐標之間的關(guān)系可得
<formula>formula see original document page 13</formula>根據(jù)CIE1931色品圖中坐標""與CIE1960 UCS色品圖中("，v)之間的轉(zhuǎn) 換關(guān)系，進而可得-
<formula>formula see original document page 14</formula>(15)
<formula>formula see original document page 14</formula> (16)
其中的(""v')為標準白光源D65的色度坐標，"，"為測量點的色度坐標。 A"v表示在CIE1960UCS系統(tǒng)色品圖上兩個色度坐標點之間的距離，即合成白 光與標準白光源D65之間的色度誤差。
當(dāng)所述CCD相機11是彩色相機的時候，獲得色度誤差的方法如下 設(shè)紅、綠、藍三基色的色度坐標分別為"，力)、h，^和"，h)，其三刺 激值分別為(^,^Z")、 (A，^Zg)和(A^，Z6)，色坐標與三剌激值的關(guān)系為
<formula>formula see original document page 14</formula>
<formula>formula see original document page 14</formula>合成白光的三刺激諄為
<formula>formula see original document page 14</formula>
<formula>formula see original document page 14</formula>
三基色光中綠成分之比分別為:
<formula>formula see original document page 14</formula>(21)
<formula>formula see original document page 14</formula>(22)<formula>formula see original document page 15</formula>其中的("'，0為標準白光源D65的色度坐標，("，"為測量點的色度坐標。 A"v表示在CIE1960 UCS系統(tǒng)色品圖上兩個色度坐標點之間的距離，即合成白 光與標準白光源D65之間的色度誤差。
本實施方式中采用灰度CCD相機11或者彩色CCD相機11來實現(xiàn)合成白 光的方法，可以消除由于三基色LED中心波長變化及色度坐標變化所帶來的 合成白光的色度誤差。
本實施方式的三基色LED光源合成白光的裝置由三基色合成光源7、 CCD 相機11、 PC機1、三路輸出可控電流源3組成，所述三基色合成光源7由三 組LED單色光源和勻光系統(tǒng)10組成，每組LED單色光源由n個LED單色光 源組成，所述3"個LED單色光源排列成緊湊的AX/形矩陣，其中所述w、 h /均為大于1的整數(shù)；勻光系統(tǒng)10固定在矩陣形的個LED單色光源的光線 輸出側(cè)，所述勻光系統(tǒng)能夠使矩陣形的3"個LED單色光源輸出的照射面光照 度均勻，CCD相機11信號輸出端和PC機1的信號輸入端連接，所述PC機1 的控制信號輸出端和三路輸出可控電流源3的控制信號輸入端連接，所述三路 輸出可控電流源3的三路電流輸出端分別與三基色合成光源7中的三組LED 單色光源的電源輸入端連接。
所述勻光系統(tǒng)10采用已有的光學(xué)勻光裝置，勻光系統(tǒng)10能夠?qū)M入其內(nèi) 的光束進行調(diào)整，使輸出的照射面照度均勻，進而達到CCD的照射采集面上 各點的照度值之間的誤差很小。
本實施方式中所述的三路輸出可控電流源3選擇浙大三色儀器公司生產(chǎn)
的IT6122型電源。
本實施方式的三基色LED光源合成白光的裝置中，所述三基色合成光源 7中的勻光系統(tǒng)10，能夠保證照度采集面上照度的均勻性，從而減小并消除了 由于照度不均勻所引起的合成白光的誤差。
本實施方式中所述的LED單色光源是單色LED發(fā)光二極管或者LED燈。
所述三路輸出可控電流源3還可以是三個獨立的可控電流源。
具體實施方式
二本實施方式所述的三基色LED光源合成白光的裝置中 的三基色合成光源7由3 X 3個單色LED發(fā)光二極管和勻光系統(tǒng)10組成，所 述3 X3個單色LED發(fā)光二極管排列成3 X 3矩陣，排列方式為第一行和第三 行均為綠、藍、紅，第二行為紅、藍、綠；或者第一行為藍、綠、紅，第二行 為紅、藍、綠，第三行為綠、紅、藍。
本實施方式中的單色LED發(fā)光二級管的額定工作電流為350mA，其工作 電流為300mA 400mA，則三基色LED光源合成白光的方法中所述三組LED 單色光源的工作電流的調(diào)整過程為
步驟G1、保持三組LED單色光源中的紅色光源的工作電流為350mA, 在300mA 400mA范圍內(nèi)分別調(diào)整綠色光源和藍色光源的工作電流，在調(diào)整 電流的過程中，通過步驟D和步驟E獲得色度坐標誤差zJwv，并判斷色度坐 標誤差zl"v是否小于或等于設(shè)定色度誤差初始閾值T，如果判斷結(jié)果為是，調(diào) 整結(jié)束；如果判斷結(jié)果始終為否，則執(zhí)行步驟G2;
步驟G2、在300mA 400mA范圍內(nèi)調(diào)整藍色光源的工作電流，在調(diào)整的 過程中通過步驟D和步驟E獲得色度坐標誤差d"v，直到獲得的色度坐標誤 差zfm;為最小值時停止調(diào)整，保持此時的藍色光源的工作電流值不變；
步驟G3、判斷步驟G2獲得的色度坐標誤差dWV是否小于或等于設(shè)定色 度誤差初始閾值T，如果判斷結(jié)果為是，則調(diào)整結(jié)束；如果判斷結(jié)果為否，則 執(zhí)行步驟G4;
步驟G4、在300mA 400mA調(diào)整綠色光源的工作電流，在調(diào)整的過程中 通過步驟D和步驟E獲得色度坐標誤差zlm;，直到獲得的色度坐標誤差dwv 為最小值時停止調(diào)整，保持此時的綠色光源的工作電流值不變；步驟G5、判斷步驟G4獲得的色度坐標誤差是否小于或等于設(shè)定色 度誤差初始閾值T，如果判斷結(jié)果為是，則調(diào)整結(jié)束；如果判斷結(jié)果為否，則 執(zhí)行步驟G6;
步驟G6、在300mA 400mA調(diào)整紅色光源的工作電流，在調(diào)整的過程中 通過步驟D和步驟E獲得色度坐標誤差J"v，直到獲得的色度坐標誤差^m; 為最小值時停止調(diào)整，保持此時的紅色光源的工作電流值不變；
步驟G7、判斷步驟G6獲得的色度坐標誤差dw是否小于或等于設(shè)定色 度誤差初始閾值T，如果判斷結(jié)果為是，則調(diào)整結(jié)束；如果判斷結(jié)果為否，返 回執(zhí)行步驟G1，繼續(xù)調(diào)整。
所述CCD相機11是經(jīng)過標定的。
本實施方式采用的CCD相機11是高分辨率工業(yè)數(shù)字CCD相機11。 所述CCD相機11的分辨率為640X480。
所述三路輸出可調(diào)電流源有三路可單獨調(diào)整的電流輸出端，每路輸出電流 的調(diào)整精度為士O.lmA。
所述LED單色光源，可以是LED燈，也可多個LED單色光源二極管的 組合。
本實施方式中選用的LED單色光源的工作電流范圍為300mA 400mA。 本方法通過對CCD相機11采集到的三基色合成光源7在顯示平面上的照度， 控制三組LED單色光源的工作電流，進而達到合成標準白光的目的。在對三 基色合成光源7在顯示平面上的照度的時候，采用的是色度坐標對比獲得色度 誤差的方法，即根據(jù)對比計算采集到的照度計算器色度坐標和標準白光的色度 坐標獲得一個差值就是色度誤差，然后根據(jù)所述色度誤差的大小調(diào)整三基色合 成光源7中的LED單色光源發(fā)光的強度，直到所述色度誤差在一個限定的范 圍內(nèi)為止。
權(quán)利要求
1、三基色LED光源合成白光的方法，其特征在于它的具體過程為步驟A使三基色合成光源(7)中的三組LED單色光源工作在額定工作電流狀態(tài)；步驟B調(diào)整三基色合成光源(7)出射光的方向，使三基色合成光源(7)發(fā)出的光能夠直射到CCD相機(11)的鏡頭中；步驟C設(shè)定色度誤差初始閾值T；步驟D通過CCD相機(11)采集三基色合成光源(7)發(fā)出的光信號，并將所述光信號傳遞給PC機(1)；步驟E在PC機(1)中對CCD相機(11)采集到的光信號進行分析，按照CCD相機(11)實現(xiàn)白光的方法計算比例系數(shù)a、b，然后獲得所述光信號的色度坐標(u，v)，用所述色度坐標與標準白光的色度坐標進行對比，獲得色度坐標誤差Δuv；步驟F判斷色度坐標誤差Δuv是否小于或等于設(shè)定色度誤差初始閾值T，如果判斷結(jié)果為是，調(diào)整完成；如果判斷結(jié)果為否，執(zhí)行步驟G；步驟G分別調(diào)整三基色合成光源(7)中的三組LED單色光源的工作電流，在調(diào)整的過程中，通過步驟D和步驟E獲得色度坐標誤差Δuv，直到色度坐標誤差Δuv小于或等于設(shè)定色度誤差初始閾值T為止。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三基色LED光源合成白光的方法，其特征在 于所述步驟G中的三組LED單色光源的工作電流的調(diào)整方法為步驟G1、保持三組LED單色光源中的紅色光源的工作電流不變，在 LED單色光源的允許工作電流范圍內(nèi)分別調(diào)整綠色光源和藍色光源的工作 電流，在調(diào)整電流的過程中，通過步驟D和步驟E獲得色度坐標誤差z/m;， 直到獲得的色度坐標誤差zJw為最小值時停止調(diào)整；步驟G2、判斷步驟G1獲得的色度坐標誤差Jm;是否小于或等于設(shè)定色 度誤差初始閾值T，如果判斷結(jié)果為是，調(diào)整結(jié)束；如果判斷結(jié)果始終為否， 則執(zhí)行步驟G3;步驟G3、在藍色光源的允許工作電流范圍內(nèi)調(diào)整藍色光源的工作電流， 在調(diào)整的過程中通過步驟D和步驟E獲得色度坐標誤差zlm;，直到獲得的色 度坐標誤差Jwv為最小值時停止調(diào)整，保持此時的藍色光源的工作電流值不變；步驟G4、判斷步驟G3獲得的色度坐標誤差zl"v是否小于或等于設(shè)定色 度誤差初始閾值T，如果判斷結(jié)果為是，則調(diào)整結(jié)束；如果判斷結(jié)果為否， 則執(zhí)行步驟G5;步驟G5、在綠色光源的允許工作電流范圍內(nèi)調(diào)整綠色光源的工作電流， 在調(diào)整的過程中通過步驟D和步驟E獲得色度坐標誤差dw，直到獲得的色 度坐標誤差zfm;為最小值時停止調(diào)整，保持此時的綠色光源的工作電流值不 變；步驟G6、判斷步驟G5獲得的色度坐標誤差zfm;是否小于或等于設(shè)定色 度誤差初始閾值T，如果判斷結(jié)果為是，則調(diào)整結(jié)束；如果判斷結(jié)果為否， 則執(zhí)行步驟G7;步驟G7、在紅色光源的允許工作電流范圍內(nèi)調(diào)整紅色光源的工作電流， 在調(diào)整的過程中通過步驟D和步驟E獲得色度坐標誤差dm;,直到獲得的色 度坐標誤差zlw為最小值時停止調(diào)整，保持此時的紅色光源的工作電流值不 變；步驟G8、判斷步驟G7獲得的色度坐標誤差Jw是否小于或等于設(shè)定色 度誤差初始閾值T,如果判斷結(jié)果為是，則調(diào)整結(jié)束;如果判斷結(jié)果為否， 返回執(zhí)行步驟G1，繼續(xù)調(diào)整。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的三基色LED光源合成白光的方法，其特征在 于在步驟G3、步驟G5和步驟G7中，調(diào)整LED單色光源的工作電流的方法 為先采用粗調(diào)的方式進行調(diào)整，直到獲得的色度坐標誤差dm;出現(xiàn)奇異點； 然后保證色度坐標誤差在奇異點附近采用細調(diào)的方式進行調(diào)整。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的三基色LED光源合成白光的方法，其特征在 于所述粗調(diào)是指每次調(diào)整電流的幅度比較大，為10mA級；所述細調(diào)是指每 次調(diào)整的幅度比較小，為mA級。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三基色LED光源合成白光的方法，其特征在 于，在步驟E中所述的獲得色度坐標誤差Jm;的方法，所述CCD相機(ll) 是灰度相機，獲得色度誤差的方法令CCD相機(11)采集的紅綠藍三基色光的照度值分別為^， /c， /s其三基色光的主波長分別為&， &， &，對應(yīng)的色度坐標分別為 r，J " Z》、W 、 ^ ，其中/w中的紅、綠、藍三種成分分別為^， 、， ； ，^中的紅、綠、藍三種成分分別為^， ^，厶中紅、綠、藍三種成分分別為"，、，7加，根據(jù)照度值與色度坐標之間的關(guān)系可得 <formula>formula see original document page 4</formula>令采集的三基色光的照度比分別為令合成白光的坐標為k，L，O,則有: <formula>formula see original document page 5</formula><formula>formula see original document page 5</formula>根據(jù)CIE1931色品圖中坐標"力與CIE1960UCS色品圖中("，v)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，進而可得<formula>formula see original document page 5</formula>其中的("'，v')為標準白光源D65的色度坐標，("，v)為測量點的色度坐標。 A"v表示在CIE1960 UCS系統(tǒng)色品圖上兩個色度坐標點之間的距離，即合成 白光與標準白光源D65之間的色度誤差。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的三基色LED光源合成白光的方法，其特征在 于，在步驟E中所述的獲得色度坐標誤差A(yù)uv的方法，所述CCD相機(ll) 是彩色相機，獲得色度誤差的方法設(shè)紅、綠、藍三基色的色度坐標分別為"，力)、k，力)和"，A)，其三刺 激值分別為(U"A)、 k，^Z」和^，L^，色坐標與三刺激值的關(guān)系為<formula>formula see original document page 5</formula>合成白光的三剌激值為 <formula>formula see original document page 6</formula>三基色光中綠成分之比分別為:<formula>formula see original document page 6</formula>其中的(""v')為標準白光源D65的色度坐標，"v)為測量點的色度坐標。 A"v表示在C正1960 UCS系統(tǒng)色品圖上兩個色度坐標點之間的距離，即合成 白光與標準白光源D65之間的色度誤差。
7、三基色LED光源合成白光的裝置，其特征在于它由三基色合成光源 (7)、 CCD相機(11)、 PC機(1)、三路輸出可跨電流源(3)組成，所述 三基色合成光源(7)由三組LED單色光源和勻光系統(tǒng)1 (0)組成，每組 LED單色光源由《個LED單色光源組成，所述3"個LED單色光源排列成 緊湊的A:X/形矩陣，其中所述"、A:、 /均為大于1的整數(shù)；勻光系統(tǒng)1 (0) 固定在矩陣形的3"個LED單色光源的光線輸出側(cè)，所述勻光系統(tǒng)能夠使矩陣形的3"個LED單色光源輸出的照射面光照度均勻，CCD相機(11)的標 準鏡頭接口和PC機(1)的信號輸入口連接，所述PC機(1)的控制信號輸 出端和三路輸出可控電流源(3)的控制信號輸出端連接，所述三路輸出可控 電流源(3)的三路電流輸出端分別與三基色合成光源(7)中的三組LED單 色光源的電源輸入端連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的三基色LED光源合成白光的裝置，其特征在 于所述三路輸出可控電流源(3)由三個獨立的可控電流源組成。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的三基色LED光源合成白光的裝置，其特征在 于所述LED單色光源是單色LED發(fā)光二級管或者單色LED燈。
全文摘要
三基色LED光源合成白光的方法及裝置，涉及到一種由三基色光源合成白光的方法及裝置。本發(fā)明的方法是通過分別調(diào)整三基色LED的工作電流控制三基色LED的發(fā)光強度，通過CCD相機采集合成光的光信號，通過計算機將采集到的合成光信號和標準白光進行對比，并根據(jù)對比結(jié)果控制調(diào)整三基色LED的工作電流，進而形成閉環(huán)控制調(diào)整。本發(fā)明的裝置中的三基色LED合成光源發(fā)出的合成光直射到CCD相機的鏡頭內(nèi)，CCD相機的信號輸出端和PC機的信號輸入端連接，PC機的控制信號輸出端和三路輸出可調(diào)電流源的控制信號輸入端連接，三路輸出可調(diào)電流源的三個電流輸出端分別與三組單色LED連接。本發(fā)明能夠應(yīng)用到微顯示及微投影顯示領(lǐng)域。
文檔編號H05B37/02GK101184355SQ200710144759
公開日2008年5月21日 申請日期2007年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月6日
發(fā)明者于曉冬, 孫文軍, 榮憲偉, 峰 閆 申請人:哈爾濱師范大學(xué)