一种光谱可调的LED人工太阳光照明系统设计方法技术方案

一种光谱可调的LED人工太阳光照明系统设计方法，其步骤是：1）设计光谱可调的光源，包括LED光源模组设计和色温调控算法设计；2）设计照明光学系统，包括一次光学设计、聚光系统设计、二次混光设计和漫反射背景光设计。本发明专利技术基于非成像光学理论，进行了光机电一体化光学系统设计，为光学系统设计提供了更多的设计空间及自由度，相比传统设计方法，从单一波长设计转变到多波长设计思路，使得光源经所设计的光学系统后，光品质将大幅度提高；而且通过光谱可调光源的设计，以及针对该光源进行的二次光学设计，获得两类出射光，一是类似太阳光谱的直射光，二是类似太空的漫反射背景光，并且通过有效的一体化光学系统设计，巧妙的解决漫反射背景光均匀性的同时，大幅度改善了直射光的均匀性。

Design method of LED artificial sunlight illumination system with adjustable spectrum

The design method of LED artificial solar illumination system for spectrum adjustable, which comprises the steps of: 1) design of the light spectrum adjustable, including the design of control algorithm of the LED light source module design and color design; 2) including an illumination optical system, optical design, system design, focusing two light mixing design and diffuse reflection background light design. The invention is based on the theory of non imaging optics, the design of electromechanical integration optical system, optical system design provides more design space and freedom, compared with the traditional design method, the transition from single wavelength to design multi wavelength light source optical system design, making the design, will greatly improve the quality of light the design of tunable light source; and through the spectrum, and in the light of the two optical design, two kinds of emitted light is a direct light similar to the solar spectrum, two space is similar to the diffuse reflection of background light, and through the design of integrated optical system effectively, and solve the diffuse background ingenious the uniformity of light, greatly improve the uniformity of direct light.

【技术实现步骤摘要】
一种光谱可调的LED人工太阳光照明系统设计方法
本专利技术涉及照明装置
，具体是涉及一种光谱可调的LED人工太阳光照明系统设计方法。
技术介绍
半导体照明（LED照明）是继白炽灯、荧光灯之后的第三次光源革命。由于具有高效、节能、环保、长寿命、近似点光源等显著特点，是近年来全球最具发展前景的高
之一，获得了世界主要国家和地区的大力支持，目前全球LED产业已经进入快速发展期，全球LED照明渗透率正在快速提升。随着白光LED的发光效率不断提高，光效提升空间被进一步限制，以及人们对生活品质的不断追求,光品质开始受到重视，尤其室内照明，对于光品质的要求远远大于对光效的要求；此外，随着社会发展，人口增长，环境变化等因素，大部分人大部分时间的工作或生活活动空间都被压缩在狭窄的室内空间内，自然光慢慢开始变成了一种奢求。在此背景下，发展高品质人工太阳光照明装置成为人们迫切需求的可替代方案。其中，欧美日对照明的研究受传统日光的影响较大，已在此展开了较深入的研究，并形成了类似产品。美国DOE规划目标，明确到2025年实现仿全日光的照明。人工太阳光照明装置，用于产生类似于来自太阳和天空照射的自然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光谱可调的LED人工太阳光照明系统设计方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：设计光谱可调的光源，包括LED光源模组设计和色温调控算法设计；其中，LED光源模组设计：根据太阳光谱曲线，选取不同波长的LED芯片，或选择表面添加了不同荧光粉的相同LED芯片，或选择表面添加了荧光粉的不同LED芯片来组成LED光源模组；色温调控算法设计：首先根据色温需求，计算LED光源模组中各LED单色光的比例，然后采用迭代优化算法，得到设定色温下各LED单色光的比例，并采用PWM调光方式控制驱动每一路LED单色光的输出，得到稳定可调的太阳光谱光源；步骤二：设计照明光学系统，包括一次光学设计、聚光系统设计、二次混光...

【技术特征摘要】
1.一种光谱可调的LED人工太阳光照明系统设计方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：设计光谱可调的光源，包括LED光源模组设计和色温调控算法设计；其中，LED光源模组设计：根据太阳光谱曲线，选取不同波长的LED芯片，或选择表面添加了不同荧光粉的相同LED芯片，或选择表面添加了荧光粉的不同LED芯片来组成LED光源模组；色温调控算法设计：首先根据色温需求，计算LED光源模组中各LED单色光的比例，然后采用迭代优化算法，得到设定色温下各LED单色光的比例，并采用PWM调光方式控制驱动每一路LED单色光的输出，得到稳定可调的太阳光谱光源；步骤二：设计照明光学系统，包括一次光学设计、聚光系统设计、二次混光设计和漫反射背景光设计；其中，一次光学设计：设计方式为硅胶形状调控，通过开模灌胶实现，硅胶形状为通用的半球形或具有表面微结构的圆柱形；或者，设计方式为导光管形状调控，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志清，陈志涛，古志良，许毅钦，许平，
申请(专利权)人：广东省半导体产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44