照明体及显示器背光光谱功率分布的优化方法

摘要

本发明公开了一种照明体光谱功率分布的优化方法，基于1931 CIE‑XYZ计色系统下色坐标计算的数学模型，以照明体的色坐标恒定为约束条件，以照明体的光效最大化为优化目标，综合上述条件构造合适的非线性规划问题，再利用Matlab等的非线性规划函数求解问题，最终得到某确定色坐标下光效最大时的光谱功率分布。另外针对显示器背光，本发明也公开了一种显示器背光光谱功率分布的优化方法，以满足已有显示器色域标准为前提，除了逐个优化各个基色的光谱分布外，还优化了各个基色之间光谱的相对强度，以该相对强度合成显示器背光可以实现白场光效最大化。

主权项

一种照明体光谱功率分布的优化方法，其特征在于，包括步骤：根据照明体的色温确定相对应的1931CIE‑XYZ计色系统下的色坐标(x_o,y_o)；以照明体色坐标(x_o,y_o)固定为约束条件以及所述照明体光效η最大为目标函数，构造等价的非线性规划问题；求解所述非线性规划问题，并对求解所得到的值进行归一化处理得到光谱功率分布的最优解；其中，所述构造等价的非线性规划问题的具体步骤为：利用标准观察者光谱三刺激值得出1931CIE‑XYZ计色系统下照明体光效η的积分表达式；经过等间隔采样并离散化将所述照明体光效η的积分表达式中积分运算转换为累加运算得到照明体光效η的离散表达式；构造的非线性规划问题如下：目标函数：$\eta =k·\frac{\underset{\lambda =380nm}{\overset{780nm}{\Sigma }}\Phi \left(\lambda \right)\bar{y}\left(\lambda \right)}{\underset{\lambda =380nm}{\overset{780nm}{\Sigma }}\Phi \left(\lambda \right)}$约束条件：Φ(λ)≥0(380nm≤λ≤780nm)其中，系数k为683lm/W，λ为波长，Φ(λ)为照明体归一化后的相对光谱分布。