CN113586987A - 一种中间视觉高压灯带 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及LED装饰照明技术领域，且公开了一种中间视觉高压灯带，所述中间视觉高压灯带的技术设计包括以下技术方法，a，中间视觉下光效指标及其测量技术；b，中间视觉下芯片发光及配光技术；c，照明灯具驱动控制技术；d，LED灯带产品检测技术。该一种中间视觉高压灯带，以中间视觉代替明视觉作为LED照明的技术背景，建立新的LED照明产品参数模型，该模型将暗视觉通量与明视觉通量比值(S/P)纳入灯具特性指标，为道路照明、城市智慧照明等中间视觉下的照明场景提供了更为真实和准确的技术方案，可用于指导LED照明灯带的设计、生产与检验。
Description
技术领域
本发明涉及LED装饰照明技术领域，具体为一种中间视觉高压灯带。
背景技术
目前市面上销售的LED照明灯带产品已广泛应用于各类城市亮化工程和建筑物装饰照明。由于一直以来均以明视觉下的模型、参数和标准来指导夜间用的室外灯具产品的设计和生产，导致LED灯带类产品的照明效果不佳，例如有照度低，能效低，细节分辨能力差等缺陷。事实上，人眼在夜间并非工作在明视觉的状态下。当前城市化的环境里，采用中间视觉环境作为人眼工作的前提设定才合符事实。而在中间视觉环境下，对于照明光源的亮度、观测物体的色彩等因素，人眼的灵敏度是明显有别于白天明视觉环境的。一般，亮度越低，人眼瞳孔放大，视网膜中杆状细胞对光的强弱变得敏感，但对色彩的辨别能力下降，而对细节的观察能力也发生变化。经研究，这些变化不但与光源的亮度有关，也与光源的光谱成分密切相关。
现有技术存在以下缺陷与不足：
人眼视觉细胞分为柱状细胞和锥状细胞，柱状细胞主要对环境的亮暗敏感，锥状细胞在亮度足够时对颜色敏感，当处于低环境亮度时(如<10-3cd/m2)，人眼无法感知颜色的差异，只能区分亮暗，此为暗视觉；当环境亮度水平足够高时(如>5cd/m2)，柱状细胞灵敏度趋于饱和，锥状细胞逐渐产生响应，此为明视觉。中间视觉下，两种视觉细胞同时起作用。
明视觉下，人眼对波长为555nm的黄绿光最灵敏，且相应光效为683lm/W；而暗视觉下，人眼对波长为509nm的绿光最灵敏，峰值位移46nm，且相应光效为1699lm/W，相比增加149％的光效。如附图1所示，图中参数x＝1时对应明视觉条件，x＝0时对应暗视觉条件，而0<x<1的曲线对应中间视觉下的多种过渡情况。
而当前照明灯具在设计、生产、检验检测时均以明视觉下的参数为基准。甚至一般的照度计量工具都使用明视觉的响应曲线进行积分等数据处理。不少科技工作者已经注意到其中的不合理性，而IES(美国照明工程学会)在TM24-13中提出了新的建议，引入S/P(暗视觉通量/明视觉通量的比值)和EVE(等效视觉效率)概念。并建立了EVE与S/P值的关系公式：
EVE＝L*(S/P)0.78
公式中，L为光源在明视觉下的光通量值。由上式可知，当(S/P)值增大时，等效的视觉通量就会逐步大于明视觉下的光通量。
另外主流白光LED照明灯具只应用了蓝-黄互补色原理，与人眼形成色彩的核心工作原理，三基色原理，明显不同。另外CRI显示指数中使用的参考色板也受明视觉规范，并没有充分反映色彩饱和度的问题，也没尊重中间视觉下锥状细胞依然发挥作用的事实。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种中间视觉高压灯带，可以解决现有的照明灯具在设计、生产、检验检测时均以明视觉下的参数为基准，由于一直以来均以明视觉下的模型、参数和标准来指导夜间用的室外灯具产品的设计和生产，导致LED灯带类产品的照明效果不佳，例如有照度低，能效低，细节分辨能力差等缺陷问题；本发明通过设置一种中间视觉高压灯带，有效解决现有技术问题。
为实现上述的一种中间视觉高压灯带目的，本发明提供如下技术方案：一种中间视觉高压灯带，所述中间视觉高压灯带的技术设计包括以下技术方法，
a，中间视觉下光效指标及其测量技术；
b，中间视觉下芯片发光及配光技术；
c，照明灯具驱动控制技术；
d，LED灯带产品检测技术。
优选的，方法a中所述中间视觉下光效指标及其测量技术，其技术方法具体包括以下内容，
根据EVE与S/P值的关系公式：
EVE＝L*(S/P)0.78
公式中，S/P为暗视觉通量/明视觉通量的比值，EVE为等效视觉效率，L为光源在明视觉下的光通量值；
根据EVE与S/P值的关系公式提出中间视觉下以S/P为LED产品的核心光效指标，区别于现有测量光源时不分应用场合全用明视觉参数的做法，使用明视觉下光通量和暗视觉下光通量为测量依据，以S/P值和等效视觉效率为测量设备的关键指标，重设滤光模式和积分计算方式。
优选的，方法b中所述中间视觉下芯片发光及配光技术，其技术方法具体包括以下内容，
根据中间视觉下LED照明产品指标及测量技术，建立相应LED灯带的光学参数模型，在选定色温范围后，参考三类锥状细胞的敏感度差异，优化S/P比值，从而确定芯片组合、LED中心波长、荧光粉材料组合以及后期的二次配光要求。
进一步地，所述确定芯片组合、LED中心波长、荧光粉材料组合以及后期的二次配光要求，首选蓝光LED+红、黄荧光粉方案，次选方案是蓝光LED+黄荧光粉+红光LED。
优选的，所述照明灯具驱动控制技术，其技术方法具体包括以下内容，
室外灯带采用高压驱动模式，先恒压后恒流自动切换控制的无频闪技术方案。
进一步地，所述室外灯带采用高压驱动模式，先恒压后恒流自动切换控制的无频闪技术方案，若采用蓝光LED+黄荧光粉+红光LED的技术方案，还需控制两种芯片的功耗匹配。
优选的，所述LED灯带产品检测技术，其技术方法具体包括以下内容，
根据中间视觉下的产品指标要求，自建从半成品到成品的光学检测设备，同时在进一步提高12个工序的自动化程度的基础上，导入柔性制造，完善供应链管理系统，围绕以需定产，进行生产线升级和柔性改造。
与现有技术相比，本发明提供了一种中间视觉高压灯带，具备以下有益效果：
1、本一种中间视觉高压灯带，以中间视觉代替明视觉作为LED照明的技术背景，建立新的LED照明产品参数模型，该模型将暗视觉通量与明视觉通量比值(S/P)纳入灯具特性指标，为道路照明、城市智慧照明等中间视觉下的照明场景提供了更为真实和准确的技术方案，可用于指导LED照明灯带的设计、生产与检验。
2、本一种中间视觉高压灯带，以匹配中间视觉下的视觉反应为优化条件来重构LED照明灯具发光光谱，除考虑S/P值外，本项目进一步考虑了中间视觉下锥状细胞的作用，优化光谱设计，相关灯具的照明效果在功耗继续大幅减少的情况下，明显地增加中间视觉下色彩表现，提高成像效果，这势必带来一系列的产品结构创新和生产工艺创新。
附图说明
图1为本发明背景技术中从明视觉(x＝1)到暗视觉(x＝0)的不同波长光的光效结构示意图；
图2为本发明中间视觉高压灯带技术方法示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图2，一种中间视觉高压灯带，中间视觉高压灯带的技术设计包括以下技术方法，
a，中间视觉下光效指标及其测量技术；
b，中间视觉下芯片发光及配光技术；
c，照明灯具驱动控制技术；
d，LED灯带产品检测技术。
综上，中间视觉高压灯带的技术方法内容具体为，
1)中间视觉下光效指标及其测量技术。不再生搬硬套明视觉下的理论工具和设备，提出中间视觉下以S/P为LED产品核心光效指标，改变现有测量光源时不分应用场合全用明视觉参数的做法。同时使用明视觉下光通量和暗视觉下光通量为测量依据，以S/P值和等效视觉效率(EVE)为测量设备的关键指标，重设滤光模式和积分计算方式。
2)中间视觉下芯片发光及配光技术。根据中间视觉下LED照明产品指标及测量技术，建立相应LED灯带的光学参数模型，在选定色温范围后，参考三类锥状细胞的敏感度差异，优化S/P比值，从而确定芯片组合、LED中心波长、荧光粉材料组合以及后期的二次配光要求，首选蓝光LED+红、黄荧光粉方案。次选方案是蓝光LED+黄荧光粉+红光LED。
3)照明灯具驱动控制技术。为配合中间视觉条件，室外灯带采用高压驱动模式，先恒压后恒流自动切换控制的无频闪技术方案，若采用蓝光LED+黄荧光粉+红光LED的技术方案，还需控制两种芯片的功耗匹配。
4)LED灯带产品检测技术。根据中间视觉下的产品指标新要求，需要自建从半成品到成品的光学检测设备，此外，在进一步提高12个工序的自动化程度的基础上，导入柔性制造。通过完善供应链管理系统，围绕以需定产，进行生产线升级和柔性改造。
本发明的工作使用流程以及安装方法为，本一种中间视觉高压灯带在使用时，以中间视觉代替明视觉作为LED照明的技术背景，建立新的LED照明产品参数模型，该模型将暗视觉通量与明视觉通量比值(S/P)纳入灯具特性指标，为道路照明、城市智慧照明等中间视觉下的照明场景提供了更为真实和准确的技术方案，可用于指导LED照明灯带的设计、生产与检验，以匹配中间视觉下的视觉反应为优化条件来重构LED照明灯具发光光谱，除考虑S/P值外，本项目进一步考虑了中间视觉下锥状细胞的作用，优化光谱设计，相关灯具的照明效果在功耗继续大幅减少的情况下，明显地增加中间视觉下色彩表现，提高成像效果，这势必带来一系列的产品结构创新和生产工艺创新。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种中间视觉高压灯带，其特征在于：所述中间视觉高压灯带的技术设计包括以下技术方法，
a，中间视觉下光效指标及其测量技术；
b，中间视觉下芯片发光及配光技术；
c，照明灯具驱动控制技术；
d，LED灯带产品检测技术。
2.根据权利要求1方法a所述的一种中间视觉高压灯带，其特征在于：所述中间视觉下光效指标及其测量技术，其技术方法具体包括以下内容，
根据EVE与S/P值的关系公式：
EVE＝L*(S/P)0.78
公式中，S/P为暗视觉通量/明视觉通量的比值，EVE为等效视觉效率，L为光源在明视觉下的光通量值；
根据EVE与S/P值的关系公式提出中间视觉下以S/P为LED产品的核心光效指标，区别于现有测量光源时不分应用场合全用明视觉参数的做法，使用明视觉下光通量和暗视觉下光通量为测量依据，以S/P值和等效视觉效率为测量设备的关键指标，重设滤光模式和积分计算方式。
3.根据权利要求1方法b所述的一种中间视觉高压灯带，其特征在于：所述中间视觉下芯片发光及配光技术，其技术方法具体包括以下内容，
根据中间视觉下LED照明产品指标及测量技术，建立相应LED灯带的光学参数模型，在选定色温范围后，参考三类锥状细胞的敏感度差异，优化S/P比值，从而确定芯片组合、LED中心波长、荧光粉材料组合以及后期的二次配光要求。
4.根据权利要求3所述的一种中间视觉高压灯带，其特征在于：所述确定芯片组合、LED中心波长、荧光粉材料组合以及后期的二次配光要求，首选蓝光LED+红、黄荧光粉方案，次选方案是蓝光LED+黄荧光粉+红光LED。
5.根据权利要求1方法c所述的一种中间视觉高压灯带，其特征在于：所述照明灯具驱动控制技术，其技术方法具体包括以下内容，
室外灯带采用高压驱动模式，先恒压后恒流自动切换控制的无频闪技术方案。
6.根据权利要求4或5所述的一种中间视觉高压灯带，其特征在于：所述室外灯带采用高压驱动模式，先恒压后恒流自动切换控制的无频闪技术方案，若采用蓝光LED+黄荧光粉+红光LED的技术方案，还需控制两种芯片的功耗匹配。
7.根据权利要求1方法d所述的一种中间视觉高压灯带，其特征在于：所述LED灯带产品检测技术，其技术方法具体包括以下内容，
根据中间视觉下的产品指标要求，自建从半成品到成品的光学检测设备，同时在进一步提高12个工序的自动化程度的基础上，导入柔性制造，完善供应链管理系统，围绕以需定产，进行生产线升级和柔性改造。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211102 |
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