LED均勻性與光譜對(duì)不適眩光影響的研究.pdf

1、發(fā)光二極管(LED)照明正逐步取代傳統(tǒng)照明方式進(jìn)入生活、工作以及商業(yè)領(lǐng)域。LED雖然具有體積小、壽命長(zhǎng)、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，但是也存在諸多需要解決的問題，其中一個(gè)主要問題便是不適眩光(Discomfort glare)。
　　雖然，目前已經(jīng)有比較成熟的模型對(duì)傳統(tǒng)光源引起的不適眩光進(jìn)行評(píng)價(jià)，但是這些模型并不適用于LED光源。首先LED尺寸極小，即便加裝透鏡或者散射板其均勻度也不及傳統(tǒng)光源。其次，LED光譜種類多樣，通過不同光譜類型的LE

2、D組合又可以實(shí)現(xiàn)更為豐富的光譜成分。有研究表明，光源的均勻度以及光譜成分均會(huì)對(duì)眩光感知產(chǎn)生重大影響，然而傳統(tǒng)的眩光模型并未將這兩種因素納入考量。
　　本論文旨在a）深入研究LED的均勻度以及光譜成分對(duì)不適眩光的影響;b）采用改進(jìn)型的亮度或者視明度代替光源的平均亮度對(duì)不同均勻度以及光譜成分的眩光進(jìn)行預(yù)測(cè);c）基于改進(jìn)型的亮度和視明度建立相應(yīng)的眩光模型。
　　首先，本論文研究了LED光源均勻性對(duì)不適眩光的影響。實(shí)驗(yàn)包含了多種有代

3、表性的LED光源，如裸露的LED芯片、加裝透鏡或者散射板的LED光源。觀察者依據(jù)眩光量表對(duì)各種光源引起的不適眩光做出評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)表明，光源平均亮度(Lave）無法對(duì)多種光源引起的不適眩光進(jìn)行一致預(yù)測(cè)，不均勻光源引起的不適眩光強(qiáng)于均勻光源。由于傳統(tǒng)的UGR眩光模型僅僅包含Lave，因此也無法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出良好的預(yù)測(cè)。本論文分別提出了改進(jìn)型亮度以及基于色貌模型的視明度對(duì)不同均勻度光源引起的眩光進(jìn)行評(píng)價(jià)并獲得了良好的效果。進(jìn)一步的，將這兩種指標(biāo)

4、與影響眩光的其他因素結(jié)合，建立了適合評(píng)價(jià)非均勻光源的眩光模型mUGRUNI與QUGRUNI，兩種模型的表現(xiàn)均遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的UGR眩光模型。
　　然后，本論文研究了LED光源光譜對(duì)不適眩光的影響。實(shí)驗(yàn)包含了多種彩色的LED光源以及由彩色LED混合而成的多種白色LED光源。實(shí)驗(yàn)表明光源平均亮度Lave無法對(duì)不同光譜成分的光源引起的不適眩光做出一致預(yù)測(cè)，彩色LED引起的眩光整體上強(qiáng)于白色LED，藍(lán)色LED引起的眩光明顯強(qiáng)于其他顏色的LED

5、。特別的，藍(lán)色LED波長(zhǎng)越短引起的不適眩光越強(qiáng)。之后本論文采用多種預(yù)測(cè)眩光感知的眩光視效函數(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的明視覺視效函數(shù)，將其與光源光譜積分得到新的光源亮度，另外本論文還將色貌模型與Helmholtz-Kohlrausch效應(yīng)相結(jié)合計(jì)算得到新的視明度，兩種指標(biāo)均可對(duì)不適眩光進(jìn)行良好的預(yù)測(cè)。此外，基于這兩種指標(biāo)的眩光模型mUGRSPD與QUGRSPD也效果良好。
　　最后，本論文將前述的分別考慮光源均勻性以及光譜成分的模型結(jié)合，提出了綜