[0016] 下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚明确的界定。
[0017] 色温是光线中包含颜色成本的一个计量单位，指绝对黑体从绝对零度(-273℃)开始加热后呈现的颜色。根据CIE色度计算模型，可以建立确定目标色温对应色品坐标，Tamaru团队提出了色温计算公式：
[0018] T＝669A4-779A3+3360A2-7047A+5652 (1.1)
[0019] 式(1.1)中T为计算得到的色温值，A为等色温线斜率倒数，计算公式为：
[0020]
[0021] 若目标色温T已经确定，根据式(1.1)，可确定等温线斜率倒数A的值。把计算得到的A值代入式(1.2)，可得到当前色品坐标关系式如式(1.3)所示。由于该条直线上，等温线斜率值相同，该直线也称之为等温线：
[0022]
[0023] 通过上述调色原理可以得出，如果已知冷白LED光源的色品坐标为(xc，yc)，暖白LED光源的色品坐标为(xw，yw)，则两种光源混合之后的色品坐标关系式可以表示为：
[0024]
[0025] 式子中，xm∈[xw,xc]。
[0026] 令 联立(1.3)和(1.4)，则xm可解得：
[0027]
[0028] 由之前的分析可知，如果当前混光的色品坐标为xm，则ym可由式(1.3)或式(1.4)计算得出，这里暂时不进行计算。
[0029] 冷暖LED的通过两通道PWM来调节混光后光源的光度和色温。要解决的关键问题在于如何根据当前冷暖LED灯的光度、色度等光源参数，待调节混色后的光度和色度，最终计算得出每路通道对应的占空比，进行单路控制。
[0030] 根据光通矩阵理论，PWM改变脉冲宽度时，LED冷暖白光本身的色度变化很小，几乎忽略不计。但是，光度量的变化却和PWM呈现正比例相关关系，即和最大光度量成正比，可用如下关系式进行表示：
[0031] Y＝DYz (1.6)
[0032] 式(1.6)中，Yz为电源在满电流工作状态下的输出光度量，D为占空比，Y为实际输出光度量。
[0033] 在已知冷暖LED每路通道光源输出最大光度量和占空比下，根据光通量叠加原理，可得出混合光的光度量：
[0034] Ym＝DcYc+DwYw (1.7)
[0035] 式(1.7)中，Yc和Yw分别是冷光通道和暖光通道在满电流下的输出最大光度量，Dc和Dw分别为冷光通道和暖光通道的PWM占空比，Ym为混合后的输出光度量。
[0036] 以冷暖LED灯的每路实际输出光度量为坐标，则混光后光源的光度量可用坐标点Ym(DcYc，DwYw)进行。
[0037] 根据色度学原理和上述分析可得，在确定色温参量时，色品坐标和冷暖LED光源的光度量Yc和Yw，可用式(1.8)表示：
[0038]
[0039] 于是有
[0040]
[0041] 根据光度计算条件可以计算得出：
[0042]
[0043] 根据式(1.7)和式(1.10)，可以得出每路通道的占空比为：
[0044]
[0045] 根据上述推导，已经获得混合色品坐标下的冷暖通道占空比。由式(1.11)可以得出，冷暖LED光度量比值为：
[0046]
[0047] 可以得出，当冷暖通道的光度量值确定时，x的色品坐标也确定。
[0048] 在这里，选取冷暖光度量区域内，直线y＝kx(k>0)上的混光点A(Dc1Yc1，Dw1Yw1)，B(Dc2Yc2，Dw2Yw2)和C(Dc3Yc3，Dw3Yw3)，如图1所示。在直线y＝kx上的混光点，斜率恒定，即冷暖光的光度量值相同，可用公式表示为：
[0049]
[0050] 化简得出，在已知光度量区域内的直线斜率，可得出x的色品坐标为：
[0051]
[0052]
[0053] 当斜率和光度量比值相同时，可以唯一确定x值。x确定后，y可唯一确定。即在同一直线上，斜率相同的点，色坐标相同，色温相同。
[0054] 根据上述推导，当冷暖LED的色温和光度量在一条直线上时，可将色温和光度量作为调光维度。将双色灯的光度量和色温调节，转换为极坐标的半径和角度的关系问题，最后确定冷暖通道的PWM。
[0055]
[0056] 在平面内选取极点O，从O点出发作极轴OX轴，选取逆时针方向为正方向，单位线长作为单位光度量值。在极坐标内任意一点混合光M，可用M距离极点的长度OM和OM与极轴的夹角θ进行表示，用坐标表示为M(ρ，θ)，ρ＞0。变换关系如图2所示。
[0057] 由上面的式(1.13)可知，当直角坐标系中K为常数时，此时，极坐标下的θ也为常数。因此，只需要保持极坐标系中点的角度θ值不变化，进行半径ρ的增减，就可以实现冷暖灯的亮度调节。
[0058]
[0059] (1)光度量恒定下的色温调节
[0060] 保持极坐标下的半径ρ不变，角度θ的变化，就可以实现冷暖光的色温调节。即混合光度量Ym恒定，色坐标x改变。联立式(1.7)和式(1.15),可得如下计算式：
[0061]
[0062] 可以解出唯一x。Dc由可确定Dw的值。
[0063] (2)色温恒定下的光度量调节
[0064] 保持θ角度不变化，进行半径ρ的增减，可实现冷暖光的光亮度调节。即冷暖通道的光亮度比值固定，色温保持恒定，联立式(1.13)和式(1.11)，可得如下计算式：
[0065]
[0066] 可以解出唯一Dc，再有由Dc由可确定Dw的值。依据上述推导，通过控制极坐标的角度和半径，可实现冷暖灯色温和光度量的单独控制。
[0067] 根据式(1.7)，冷暖通道光度量取值Y1∈[0,Yc]，Y2∈[0,Yw]。而在极坐标系中，为了实现宽范围调光，半径ρ∈[0,Yc+Yw]。实际取值调光时，可能会出现Ymc>Yw或Ymc>Yc。
[0068] 对极坐标调光范围区域进行分块，分成区域A、区域B、区域C和区域D四块，如图3所示。区域A和区域B内调光正常，区域C冷光光度量正常，而此时暖光光度量超出限定值Yw。区域D暖光光度量正常，而此时冷光光度量超出限定值Yc。为了避免调光盲区出现错误，对最后光度量取值作光度量极大值限定处理。如果出现暖光光度量超过Yc，置位为Yc。同理，对区域D的冷光光度量也做同样的限定处理。
[0069] LED的响应时间为纳秒级，响应速度超快，调光结果能迅速反映到灯具的光照之中。在调光时，如果两点之间的光度量和色温差异较大，而由于人眼对光线的敏感性，可能出现光线抖动、闪烁等情况，导致人眼视觉体验感不佳。如图4(a)所示，从点M调光到点N。若直接从点M沿直线到点N，暖光光度量DwYw不变，而冷光光度量DcYc调到0。
[0070] 为了解决两个调光点色温和光度量差异较大而引起的光线抖动和闪烁问题，提出了平滑均衡调光机制。系统首先判断两调光点之间的色温和光度量差异，如果差异较大，构造等色温的中间点，先保持色温恒定下的光度量调节。适当延长调光时间，提供光线柔和变化时间。在光度量调节完成之后，再进行色温的调节。经过实际试验，将光照改变时间设置为1s，更适合人眼感受。同理，可采用同样的方式对构造等光度量点，进行平滑调光。该机制保证了光照强度和亮度均匀平滑地缓慢变化，实现灯光的柔和变化，提高了视觉体验感。
[0071] 采用动态平滑调光对点M到点N进行调光，构造点M的等色温点G，如图4(b)所示。
[0072] (1)点M调光到点G：色温不变，改变光度量。
[0073] (2)点G调光到点N：光度量不变，改变色温。
[0074] 本发明在基于极坐标调光调色算法的基础上，提出了动态平滑调光机制，解决两个调光点色温和光度量差异较大而引起的光线抖动和闪烁问题，提升人眼舒适度。系统整体调光效率高，具有良好的实用价值和应用前景。
[0075] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。
