專利名稱：一種中間視覺照度計的制作方法
技術領域：
一種中間視覺照度計技術領域[0001]本實用新型涉及一種光度探測技術，特別是涉及一種探測不同色溫的熒光粉類 LED光源的中間視覺照度值的中間視覺照度計。
背景技術：
[0002]人眼的視覺可對照明效果進行最直接的評價。人眼視網膜上有兩種感光細胞 錐體細胞和桿體細胞。錐體細胞由三種不同光譜響應的細胞t，d，P組成，靈敏度低。 在亮度為:3cd/m2以上光亮條件下起作用，能分辨顏色和物體的細節。光刺激通過視神經 中樞的傳遞后，對光刺激的光譜響應稱為明視覺光譜光視效率函數VU)，其最大的響 應在555nm處。桿體細胞在亮度為10_3cd/m2以下黑暗條件下起作用，它的感光靈敏度 高，僅能分辨明暗，不能分辨顏色和細節，對應的光譜響應稱為暗視覺光譜光視效率函 數V' (λ),其最大響應值在507nm處。暗視覺下的光視函數較明視覺下的光視函數向 短波方向移動48nm，而環境亮度介于10_3cd/m2和:3cd/m2之間稱為中間視覺，對應的光 譜響應稱為中間視覺光譜光視效率函數VmU)。此時，視網膜上的錐體細胞和桿體細胞 同時起作用。[0003]Vm(A)隨環境亮度而變，目前對中間視覺的研究沒有一個可以確定的光譜響應 曲線，而現有電光源、燈具、發光器件、顯示器件測試所用的光度計都是基于明視覺光 譜光視效率曲線的，這種光度計在明視覺條件下以及相關的照明工程設計是合適的，但 是如果在中間視覺環境下使用會產生較大的偏差。[0004]而目前很多照明領域，如道路照明、景觀照明，或是低亮度的隧道照明都是在 中間視覺亮度條件下，特別是在道路照明的設計中，合理的選取照明光源是保證道路照 明的安全性和節能性的關鍵。如果在這些照明設計時采用中間視覺光譜光視效率曲線修 正的照度計所測得的數據作為設計依據，這樣的照明設計和實施才與這些中間視覺環境 下的人眼感覺相符合，否則將造成很大的偏差。[0005]目前研究中間視覺下的光度值測量的儀器主要是利用光譜儀和光度探頭分別測 量被測光的相對光譜功率分布和明視覺或暗視覺光度量，通過二者計算出被測光的絕對 光譜功率分布，并進而根據中間視覺模型，進一步計算被測光的中間視覺光度值。但是 這種方法涉及光譜儀、明視覺或暗視覺光度計，價格昂貴，測量復雜，攜帶與測量都不 方便。發明內容[0006]本實用新型的目的就是為了解決上述技術的不足而提供一種能精確測量不同色 溫的熒光粉類LED光源在中間視覺環境下的中間視覺照度值的照度計。[0007]為了達到上述目的，本實用新型所設計的一種探測不同色溫LED光源在中間視 覺下的照度值的照度計，它包括采用明視覺光譜光視效率函數修正的照度計探頭(1)，以 及數據處理單元O)、顯示單元C3)組成的照度測量儀器和便攜式背景亮度測量儀(4)或便攜式反射率測量儀(5)。其特征是對不同色溫的熒光粉類LED光源在10_3cd/m2至kd/ m2不同背景亮度條件L下的中間視覺照度值進行修正，得到一組修正系數B，并存入該 照度計的內存中。測量時，先測量明視覺照度值Ev，再采用便攜式測量儀實測路面背景 亮度值L;或者采用反射率儀測量路面反射率，得到路面照度所對應的背景亮度值L。然 后根據該背景亮度值L，獲得對應修正系數B，由中間視覺照度與明視覺照度轉換關系公 式= BXEv,得到對應中間視覺照度值Ε_。不同色溫LED光源在不同亮度條件下 的一簇中間視覺照度值的修正系數B是根據以下公式推導得到的[0008]中間視覺照度測量模型[0009]M(X)Vm(X) = χν(λ) + (1_χ)ν' ( λ )，0體 1 (1)[0010]式中VmU)為中間視覺光譜光視效率函數；χ為明視覺所占的比例，為0 1之間的量，與環境亮度和光源色溫有關，其值如附表1所示，對于其他色溫和背景亮度 的X值可由計算其相對光譜功率分布，再由表中值的插值得到。[0011]不同色溫的熒光粉類LED光源包括藍光LED激發的YAG型(黃光)LED光源， 也包括藍光LED激發的綠光加紅光熒光粉類LED光源，也包括藍光LED激發的YAG型 (黃光)加紅色LED組成的光源，也包括紫光或紫外光LED激發的藍光、綠光加紅光熒 光粉類LED光源。[0012]M(X)為χ下的VmU )的歸一化常數。[0013]由式⑴得歸一化后的中間視覺光譜光視效率函數ν·(λ)，同時獲得ν·(λ) 的峰值波長λ m，得中間視覺的效能[0014]Kmes = 683/Vmes (555) (2)[0015]式中分母是555nm處中間視覺光譜光視效率值，Kmes值見附表2所示。則，中 間視覺的照度Eims [0016]
權利要求1.一種探測不同色溫的熒光粉類LED光源在中間視覺下照度值的中間視覺照度計， 它包括采用明視覺光譜光視效率函數修正的照度計探頭(1)，以及數據處理單元(2)、 顯示單元(3)組成的照度測量儀器和便攜式背景亮度測量儀(4)或便攜式反射率測量儀 (5)；其特征是對不同色溫的熒光粉類LED光源在10_3cd/m2至3cd/m2不同背景亮度條件 L下的中間視覺照度值進行修正，得到一組修正系數B，并存入該照度計的內存中。
2.根據權利要求1所述的測量中間視覺照度值的照度計，其特征是不同色溫的熒光粉 類LED光源包括藍光LED激發的YAG型LED光源，也包括藍光LED激發的綠光加紅光 熒光粉類LED光源，也包括藍光LED激發的YAG型LED加紅色LED組成的光源，也包 括紫光或紫外光LED激發的藍光、綠光加紅光熒光粉類LED光源。
專利摘要本實用新型涉及一種能探測不同色溫的熒光粉類LED光源在中間視覺下照度值的中間視覺照度計，它包括采用明視覺光譜光視效率函數修正的照度計探頭(1)，以及數據處理單元(2)、顯示單元(3)組成的照度測量儀器和便攜式背景亮度測量儀(4)或便攜式反射率測量儀(5)。其特征是對不同色溫的熒光粉類LED光源在10-3cd/m2至3cd/m2不同背景亮度條件L下的中間視覺照度值進行修正，得到一組修正系數B，并存入該照度計的內存中；測量時，先測量明視覺照度值Ev，再采用便攜式亮度測量儀實測路面背景亮度值L；或者采用反射率儀測量路面反射率，得到路面照度所對應的背景亮度值L，從而獲得對應修正系數B，由中間視覺照度與明視覺照度轉換關系公式Emes＝B×Ev，得到對應中間視覺照度值Emes。按本實用新型所述得到的探測不同色溫熒光粉類LED光源中間視覺照度值的照度計，能準確測量中間視覺環境下的照度值，反映了路燈在實際人眼觀察到的中間視覺照度值，從而為保證道路照明的安全性與節能性提供測量依據。
文檔編號G01J1/38GK201803794SQ20102025758
公開日2011年4月20日 申請日期2010年7月14日 優先權日2010年7月14日
發明者曹宇杰, 李亮, 李璇, 趙學歷, 金尚忠 申請人:中國計量學院