一種用于檢測(cè)脈沖驅(qū)動(dòng)方式下led視覺(jué)亮度的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED視覺(jué)亮度檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于檢測(cè)脈沖驅(qū)動(dòng)方式下LED視覺(jué)亮度的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]相對(duì)于白織燈、熒光燈等傳統(tǒng)光源，LED具有低壓電源、耗能少、適用性強(qiáng)、穩(wěn)定性高、響應(yīng)時(shí)間短(開(kāi)關(guān)特性好)、對(duì)環(huán)境無(wú)污染、多色發(fā)光、顯色性能好等優(yōu)點(diǎn)，是值得推廣的新光源。
[0003]長(zhǎng)期以來(lái)，LED都采用恒定電流驅(qū)動(dòng)，評(píng)判LED照明效果的主要指標(biāo)是光通量(光源發(fā)射并被人的眼睛接收的能量之總和)。但照明總歸是人的視覺(jué)感官的效應(yīng)，人眼所能感覺(jué)到的光亮度(以下稱(chēng)視覺(jué)亮度)是衡量照明實(shí)際效果的重要因素。在傳統(tǒng)恒流驅(qū)動(dòng)方式下，光通量與視覺(jué)亮度是成正比的，因此，僅僅采用光通量就可以很好的評(píng)價(jià)視覺(jué)亮度。
[0004]隨著LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)的不斷發(fā)展，目前提出了一種采用脈沖驅(qū)動(dòng)方式并利用人眼的視覺(jué)暫留效應(yīng)從而提高LED照明效果的新方案。所謂人眼視覺(jué)暫留效應(yīng)是指人的眼睛對(duì)亮度變化存在著一個(gè)視覺(jué)惰性，當(dāng)每秒鐘亮度變化超過(guò)25次時(shí)，人的眼睛會(huì)感到光不是閃動(dòng)的。而LED具體良好開(kāi)關(guān)特性，當(dāng)以一定占空比的脈沖驅(qū)動(dòng)LED時(shí)，只要脈沖頻率比人眼對(duì)亮度變化的視覺(jué)感光更快，理論上，視覺(jué)亮度與脈沖幅值成一定正比例關(guān)系，在一般情況下，脈沖幅值越高，人眼的視覺(jué)亮度就越亮。因此，采用脈沖驅(qū)動(dòng)方式，使LED芯片瞬時(shí)工作電流更大，從而提高了 LED瞬時(shí)發(fā)光強(qiáng)度，利用人眼的視覺(jué)殘留效應(yīng)，使人眼內(nèi)的視覺(jué)亮度始終保持在瞬時(shí)發(fā)光強(qiáng)度的照明效果狀態(tài)；同時(shí)由于LED芯片處于間歇工作狀態(tài)，通過(guò)LED芯片的電流時(shí)間短、耗電少、發(fā)熱小，在同等視覺(jué)亮度下可以達(dá)到降低LED功耗，延長(zhǎng)LED壽命以及減少散熱結(jié)構(gòu)件的目的。
[0005]對(duì)上述兩種驅(qū)動(dòng)方式做了系列LED照明效果試驗(yàn)結(jié)果顯示:采用脈沖驅(qū)動(dòng)方式在達(dá)到同等視覺(jué)亮度的情況下光通量更低且所需驅(qū)動(dòng)的功率更小，因此，在脈沖驅(qū)動(dòng)方式下，光通量已無(wú)法正確評(píng)價(jià)人眼所感受到的視覺(jué)亮度，但現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有一種能夠客觀(guān)評(píng)判視覺(jué)亮度量化的方法和儀器設(shè)備。因?yàn)樗^的視覺(jué)亮度屬于主觀(guān)感受，現(xiàn)有技術(shù)是通過(guò)人眼主觀(guān)目測(cè)法評(píng)價(jià)視覺(jué)亮度，存在一定的主觀(guān)傾向性，同時(shí)個(gè)體差異也會(huì)造成評(píng)價(jià)視覺(jué)亮度的差異，從而導(dǎo)致無(wú)法客觀(guān)確定視覺(jué)亮度與LED驅(qū)動(dòng)方式之間的關(guān)系。隨著計(jì)算機(jī)模擬人眼視覺(jué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)能夠針對(duì)人眼視錐和視桿細(xì)胞不同的生理反應(yīng)機(jī)制，在不同亮度環(huán)境下建立起亮度與響應(yīng)的變化，從而為客觀(guān)評(píng)價(jià)視覺(jué)亮度提供了一種新思路。
[0006]故，針對(duì)目前現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，實(shí)有必要進(jìn)行研宄，以提供一種方案，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，確有必要提供一種能夠客觀(guān)評(píng)判視覺(jué)亮度量化的LED視覺(jué)亮度的檢測(cè)方法和裝置。
[0008]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0009]一種用于檢測(cè)脈沖驅(qū)動(dòng)方式下LED視覺(jué)亮度的方法，包括以下步驟:
[0010]接入基準(zhǔn)LED光源，以恒流驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)該基準(zhǔn)LED光源產(chǎn)生基準(zhǔn)光束；
[0011]接入被測(cè)LED光源，以脈沖驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)該被測(cè)LED光源產(chǎn)生被測(cè)光束，所述脈沖驅(qū)動(dòng)方式中脈沖頻率不小于24Hz ；
[0012]將基準(zhǔn)光束和被測(cè)光束完整輸入至一光學(xué)成像裝置，使所述基準(zhǔn)光束和所述被測(cè)光束完全透射或反射至所述光學(xué)成像裝置的輸出端并在該輸出端中成像形成兩個(gè)相互獨(dú)立的發(fā)光面；
[0013]在所述光學(xué)成像裝置的輸出端處安裝一圖像攝取裝置以便能夠攝取該輸出端中的成像圖像；
[0014]通過(guò)圖像分析處理計(jì)算出所述被測(cè)LED光源相對(duì)于基準(zhǔn)LED光源的視覺(jué)亮度。
[0015]優(yōu)選地，所述光學(xué)成像裝置為陸末-布洛洪光度計(jì)或積分球。
[0016]優(yōu)選地，所述脈沖驅(qū)動(dòng)方式中脈沖頻率為10Hz至500Hz ；
[0017]用所述圖像攝取裝置模擬人眼視覺(jué)并以不小于每秒25張的速度攝取圖像。
[0018]優(yōu)選地，所述被測(cè)LED光源的驅(qū)動(dòng)功率與和所述基準(zhǔn)LED光源的驅(qū)動(dòng)功率相等。
[0019]優(yōu)選地，所述被測(cè)LED光源的照度與和所述基準(zhǔn)LED光源的照度相等。
[0020]優(yōu)選地，所述基準(zhǔn)LED光源為功率可調(diào)光源，根據(jù)圖像分析處理結(jié)果可調(diào)節(jié)所述基準(zhǔn)LED光源的功率，使所攝取兩種驅(qū)動(dòng)方式下的圖像中發(fā)光亮度基本一致。
[0021]優(yōu)選地，所述被測(cè)LED光源由多組LED燈珠串組成，在脈沖驅(qū)動(dòng)方式下，不同組的LED燈珠串分時(shí)錯(cuò)開(kāi)導(dǎo)通。
[0022]優(yōu)選地，所述被測(cè)LED光源由4組LED燈珠串組成，所述脈沖驅(qū)動(dòng)方式中脈沖頻率為100Hz，占空比為12.5%，脈沖幅值為所述恒流驅(qū)動(dòng)方式中標(biāo)準(zhǔn)恒流值的2倍。
[0023]本發(fā)明還公開(kāi)了一種用于檢測(cè)脈沖驅(qū)動(dòng)方式下LED視覺(jué)亮度的裝置，包括:
[0024]一基準(zhǔn)LED光源發(fā)生裝置，用于以恒流驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)該基準(zhǔn)LED光源發(fā)生裝置進(jìn)而產(chǎn)生基準(zhǔn)光束；
[0025]一光學(xué)成像裝置用于將基準(zhǔn)LED光源發(fā)出的基準(zhǔn)光束和被測(cè)LED光源發(fā)出的被測(cè)光束完整輸入并使所述基準(zhǔn)光束和所述被測(cè)光束完全反射至該光學(xué)成像裝置的輸出端并在該輸出端中成像形成兩個(gè)相互獨(dú)立的發(fā)光面；
[0026]—圖像攝取裝置安裝在所述光學(xué)成像裝置的輸出端，用于攝取所述輸出端中的成像圖像；
[0027]以及一處理模塊，用于進(jìn)行圖像分析處理計(jì)算出所述被測(cè)LED光源相對(duì)于基準(zhǔn)LED光源的視覺(jué)亮度。
[0028]優(yōu)選地，所述光學(xué)成像裝置為陸末-布洛洪光度計(jì)或積分球。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，通過(guò)將被測(cè)LED光源和基準(zhǔn)LED光源在光學(xué)成像裝置中成像，從而可以在同意背景下采集被測(cè)LED光源和基準(zhǔn)LED光源照明效果的圖像，通過(guò)圖像的分析處理從而能夠客觀(guān)評(píng)判并量化出脈沖驅(qū)動(dòng)方式下LED的視覺(jué)亮度。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為本發(fā)明一種用于檢測(cè)脈沖驅(qū)動(dòng)方式下LED視覺(jué)亮度的方法的流程框圖。
[0031]圖2為陸末-布洛洪光度計(jì)的組成原理結(jié)構(gòu)框圖。
[0032]圖3為本發(fā)明一種用于檢測(cè)脈沖驅(qū)動(dòng)方式下LED視覺(jué)亮度的裝置的原理框圖。
[0033]如下具體實(shí)施例將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0035]相反，本發(fā)明涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對(duì)本發(fā)明有更好的了解，在下文對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)沒(méi)有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。
[0036]參見(jiàn)圖1，所示為本發(fā)明一種用于檢測(cè)脈沖驅(qū)動(dòng)方式下LED視覺(jué)亮度的方法的流程框圖，包括以下步驟:
[0037](I)接入基準(zhǔn)LED光源，并以恒流驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)基準(zhǔn)LED光源產(chǎn)生基準(zhǔn)光束；
[0038]基準(zhǔn)LED光源采用恒流驅(qū)動(dòng)方式，在該方式下，光通量與視覺(jué)亮度是成正比的，因此，采用光通量可以量化標(biāo)稱(chēng)視覺(jué)亮度，進(jìn)而可以以此為標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)稱(chēng)出脈沖驅(qū)動(dòng)方式下的LED視覺(jué)亮度。
[0039](2)接入被測(cè)LED光源，以脈沖驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)被測(cè)LED光源產(chǎn)生被測(cè)光束；為了充分利用人眼視覺(jué)暫留效應(yīng)，脈沖驅(qū)動(dòng)方式中脈沖頻率不小于24Hz，使人的眼睛感覺(jué)不到LED光得閃動(dòng)。
[0040](3)將基準(zhǔn)光束和被測(cè)光束完整輸入至一光學(xué)成像裝置，光學(xué)成像裝置由光學(xué)透鏡結(jié)構(gòu)或者光學(xué)反射結(jié)構(gòu)組成，包括兩個(gè)具有密封結(jié)構(gòu)的光輸入接口，使入射的基準(zhǔn)光束和被測(cè)光束能夠全部進(jìn)入光學(xué)成像裝置。光學(xué)成像裝置內(nèi)的光學(xué)透鏡結(jié)構(gòu)或者光學(xué)反射結(jié)構(gòu)使基準(zhǔn)光束和被測(cè)光束完全透射或者反射至所述光學(xué)成像裝置的輸出端并在該輸出端中成像形成兩個(gè)相互獨(dú)立的發(fā)光面，從而使基準(zhǔn)光束和被測(cè)光束在同一背景下形成兩個(gè)獨(dú)立發(fā)光面，有利于亮度的檢測(cè)，大大降低了后續(xù)圖像處理的難度。
[0041](4)在所述光學(xué)成像裝置的輸出端處安裝一圖像攝取裝置以便攝取該輸出端中的成像圖像；圖像攝取裝置可以為任何機(jī)器視覺(jué)裝置，比如照相機(jī)、攝像頭、機(jī)器視覺(jué)裝置等。通過(guò)圖像攝取裝置連續(xù)攝取輸出端中的成像圖像，選取被測(cè)光束亮度最亮的一張作為后續(xù)圖像分析處理的圖像，因?yàn)槊}沖頻率不小于24Hz的情況，人眼感覺(jué)不到光的閃動(dòng)；通過(guò)圖像攝取裝置模擬人眼并攝取光學(xué)成像裝置中的圖像，其所攝取圖像基本可以代表人眼的視覺(jué)亮度。
[0042](5)通過(guò)圖像分析處理測(cè)出所述被測(cè)LED光源相對(duì)于基準(zhǔn)LED光源的視覺(jué)亮度。
[0043]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，光學(xué)成像裝置為陸末-布洛洪光度計(jì)，參見(jiàn)圖2，所示為陸末-布洛洪光度計(jì)的組成原理結(jié)構(gòu)框圖，其中，D是表面涂有氧化鎂或硫酸鋇粉末的白色漫反射屏，SO是基準(zhǔn)LED光源發(fā)出的基準(zhǔn)光束，S是被測(cè)LED光源發(fā)出的被測(cè)光束，它們分別射入反射屏D的兩側(cè)并反射至Ml和M2。Ml和M2為對(duì)稱(chēng)放置的反射鏡，P是由兩塊直角棱鏡組成的陸末立方體，其中一個(gè)棱鏡的斜面只有在中央部分是平面，使兩棱鏡在中央部分(圖2中畫(huà)斜線(xiàn)的區(qū)域)形成光學(xué)接觸，而邊緣部分兩棱鏡間留有較大空隙。Ml和M2將兩側(cè)的漫反射光反射到陸末立方體上，在輸出端E中可觀(guān)察到兩個(gè)相互獨(dú)立的發(fā)光面，其中，視場(chǎng)中央部分的光來(lái)自基準(zhǔn)LED光源S0，而邊緣部分則來(lái)自被測(cè)LED光源S。在輸出端E處安裝圖像攝取裝置，可通過(guò)攝取輸出端E中的成像圖像計(jì)算出視覺(jué)亮度。
[0044]在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，光學(xué)成像裝置為積分球。積分球內(nèi)壁涂有白色均勾漫反射層，球心處分別放置基準(zhǔn)LED光源