专利名称：一种中间视觉照度计的制作方法
技术领域：
一种中间视觉照度计技术领域[0001]本实用新型涉及一种光度探测技术，特别是涉及一种探测不同色温的荧光粉类 LED光源的中间视觉照度值的中间视觉照度计。
背景技术：
[0002]人眼的视觉可对照明效果进行最直接的评价。人眼视网膜上有两种感光细胞 锥体细胞和杆体细胞。锥体细胞由三种不同光谱响应的细胞t，d，P组成，灵敏度低。 在亮度为:3cd/m2以上光亮条件下起作用，能分辨颜色和物体的细节。光刺激通过视神经 中枢的传递后，对光刺激的光谱响应称为明视觉光谱光视效率函数VU)，其最大的响 应在555nm处。杆体细胞在亮度为10_3cd/m2以下黑暗条件下起作用，它的感光灵敏度 高，仅能分辨明暗，不能分辨颜色和细节，对应的光谱响应称为暗视觉光谱光视效率函 数V' (λ),其最大响应值在507nm处。暗视觉下的光视函数较明视觉下的光视函数向 短波方向移动48nm，而环境亮度介于10_3cd/m2和:3cd/m2之间称为中间视觉，对应的光 谱响应称为中间视觉光谱光视效率函数VmU)。此时，视网膜上的锥体细胞和杆体细胞 同时起作用。[0003]Vm(A)随环境亮度而变，目前对中间视觉的研究没有一个可以确定的光谱响应 曲线，而现有电光源、灯具、发光器件、显示器件测试所用的光度计都是基于明视觉光 谱光视效率曲线的，这种光度计在明视觉条件下以及相关的照明工程设计是合适的，但 是如果在中间视觉环境下使用会产生较大的偏差。[0004]而目前很多照明领域，如道路照明、景观照明，或是低亮度的隧道照明都是在 中间视觉亮度条件下，特别是在道路照明的设计中，合理的选取照明光源是保证道路照 明的安全性和节能性的关键。如果在这些照明设计时采用中间视觉光谱光视效率曲线修 正的照度计所测得的数据作为设计依据，这样的照明设计和实施才与这些中间视觉环境 下的人眼感觉相符合，否则将造成很大的偏差。[0005]目前研究中间视觉下的光度值测量的仪器主要是利用光谱仪和光度探头分别测 量被测光的相对光谱功率分布和明视觉或暗视觉光度量，通过二者计算出被测光的绝对 光谱功率分布，并进而根据中间视觉模型，进一步计算被测光的中间视觉光度值。但是 这种方法涉及光谱仪、明视觉或暗视觉光度计，价格昂贵，测量复杂，携带与测量都不 方便。发明内容[0006]本实用新型的目的就是为了解决上述技术的不足而提供一种能精确测量不同色 温的荧光粉类LED光源在中间视觉环境下的中间视觉照度值的照度计。[0007]为了达到上述目的，本实用新型所设计的一种探测不同色温LED光源在中间视 觉下的照度值的照度计，它包括采用明视觉光谱光视效率函数修正的照度计探头(1)，以 及数据处理单元O)、显示单元C3)组成的照度测量仪器和便携式背景亮度测量仪(4)或便携式反射率测量仪(5)。其特征是对不同色温的荧光粉类LED光源在10_3cd/m2至kd/ m2不同背景亮度条件L下的中间视觉照度值进行修正，得到一组修正系数B，并存入该 照度计的内存中。测量时，先测量明视觉照度值Ev，再采用便携式测量仪实测路面背景 亮度值L;或者采用反射率仪测量路面反射率，得到路面照度所对应的背景亮度值L。然 后根据该背景亮度值L，获得对应修正系数B，由中间视觉照度与明视觉照度转换关系公 式= BXEv,得到对应中间视觉照度值Ε_。不同色温LED光源在不同亮度条件下 的一簇中间视觉照度值的修正系数B是根据以下公式推导得到的[0008]中间视觉照度测量模型[0009]M(X)Vm(X) = χν(λ) + (1_χ)ν' ( λ )，0体 1 (1)[0010]式中VmU)为中间视觉光谱光视效率函数；χ为明视觉所占的比例，为0 1之间的量，与环境亮度和光源色温有关，其值如附表1所示，对于其他色温和背景亮度 的X值可由计算其相对光谱功率分布，再由表中值的插值得到。[0011]不同色温的荧光粉类LED光源包括蓝光LED激发的YAG型(黄光)LED光源， 也包括蓝光LED激发的绿光加红光荧光粉类LED光源，也包括蓝光LED激发的YAG型 (黄光)加红色LED组成的光源，也包括紫光或紫外光LED激发的蓝光、绿光加红光荧 光粉类LED光源。[0012]M(X)为χ下的VmU )的归一化常数。[0013]由式⑴得归一化后的中间视觉光谱光视效率函数ν·(λ)，同时获得ν·(λ) 的峰值波长λ m，得中间视觉的效能[0014]Kmes = 683/Vmes (555) (2)[0015]式中分母是555nm处中间视觉光谱光视效率值，Kmes值见附表2所示。则，中 间视觉的照度Eims [0016]
权利要求1.一种探测不同色温的荧光粉类LED光源在中间视觉下照度值的中间视觉照度计， 它包括采用明视觉光谱光视效率函数修正的照度计探头(1)，以及数据处理单元(2)、 显示单元(3)组成的照度测量仪器和便携式背景亮度测量仪(4)或便携式反射率测量仪 (5)；其特征是对不同色温的荧光粉类LED光源在10_3cd/m2至3cd/m2不同背景亮度条件 L下的中间视觉照度值进行修正，得到一组修正系数B，并存入该照度计的内存中。
2.根据权利要求1所述的测量中间视觉照度值的照度计，其特征是不同色温的荧光粉 类LED光源包括蓝光LED激发的YAG型LED光源，也包括蓝光LED激发的绿光加红光 荧光粉类LED光源，也包括蓝光LED激发的YAG型LED加红色LED组成的光源，也包 括紫光或紫外光LED激发的蓝光、绿光加红光荧光粉类LED光源。
专利摘要本实用新型涉及一种能探测不同色温的荧光粉类LED光源在中间视觉下照度值的中间视觉照度计，它包括采用明视觉光谱光视效率函数修正的照度计探头(1)，以及数据处理单元(2)、显示单元(3)组成的照度测量仪器和便携式背景亮度测量仪(4)或便携式反射率测量仪(5)。其特征是对不同色温的荧光粉类LED光源在10-3cd/m2至3cd/m2不同背景亮度条件L下的中间视觉照度值进行修正，得到一组修正系数B，并存入该照度计的内存中；测量时，先测量明视觉照度值Ev，再采用便携式亮度测量仪实测路面背景亮度值L；或者采用反射率仪测量路面反射率，得到路面照度所对应的背景亮度值L，从而获得对应修正系数B，由中间视觉照度与明视觉照度转换关系公式Emes＝B×Ev，得到对应中间视觉照度值Emes。按本实用新型所述得到的探测不同色温荧光粉类LED光源中间视觉照度值的照度计，能准确测量中间视觉环境下的照度值，反映了路灯在实际人眼观察到的中间视觉照度值，从而为保证道路照明的安全性与节能性提供测量依据。
文档编号G01J1/38GK201803794SQ20102025758
公开日2011年4月20日 申请日期2010年7月14日 优先权日2010年7月14日
发明者曹宇杰, 李亮, 李璇, 赵学历, 金尚忠 申请人:中国计量学院