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高显色指数LED白光的色度学模拟方法研究

2011-01-20 11:04
路过的码农
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  电脑程序采用迭代的方法,在原始白光光谱中逐次加入一个峰值波长从380-730nm(步长1nm),半高宽为2-30nm(步长2nm),强度为0.2-3.0倍(步长0.2,强度相对于原始白光中的蓝光强度)的光谱(一共78975次),该光谱的波形为实测各种单色LED光谱后模拟所得。对结果分析后可知,对加入的光谱,混合后的白光的色度坐标和相关色温都发生了变化,我们主要对一般显色指数进行了分析,由于结果比较多,节选了一些进行分析,如图2所示。

图2   光谱1,原始白光光谱;2,优化后白光光谱;3,加入的红光光谱

        对于这款LED白光,加入的单色光光谱会显著改变混合后白光的显色指数,一般而言,加入的光谱的峰值波长在380-475nm时,所得的混合白光的显色指数呈现有限的增大,但是当峰值波长在480-600nm范围时,混合光的显色指数相对于原始白光会下降,特别是当加入的峰值波长在500和570nm时,这两个波长对显色指数有不利的影响,称为干扰波长。当加入的波长在610nm以后时,所得到的混合白光的显色指数呈现显著的增大,说明610nm以后的红光辐射对LED白光的显色指数有优化作用,这也说明了恰恰是由于受激发的YAG荧光粉光谱中缺少红光辐射,使得传统蓝光LED+YAG荧光粉的二基色白光的显色指数在80以下。在针对这个原始白光的优化中,当加入的红光峰值波长在627nm,半高宽是24nm,强度是蓝光峰值的1.2倍时(如图1中曲线3所示),混合得到的白光(如图1中曲线2所示)的一般显色指数是95.6,特殊显色指数也分别有不同程度的增大,如表1中所列。特别是饱和红色R9,由负值升高到95.0,说明红光辐射对饱和红色的色彩还原能力非常重要。

        图2 当加入光谱的半高宽分别为12、16、20、24、和28nm,强度为1.2倍时其峰值波长和混合后白光的显色指数的关系

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