電腦視力檢測(cè)儀LED照明燈具光譜照度計(jì)和控制器
1.一種照明光譜可調(diào)的電腦視力檢測(cè)儀，其特征在于，包括一個(gè)照明光譜可調(diào)的視力表燈箱、內(nèi)表面涂黑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、LED照明燈具、光譜照度計(jì)和控制器；所述圍護(hù)結(jié)構(gòu)為一立體空間，所述視力表燈箱安裝于圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)的一側(cè)面合適的高度位置；所述LED照明燈具設(shè)置于圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部的中間區(qū)域位置，LED照明燈具由控制器控制；一光譜照度計(jì)設(shè)置于圍護(hù)結(jié)構(gòu)底部的中間區(qū)域位置，用于測(cè)水平照度，另一光譜照度計(jì)設(shè)置于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的側(cè)面視力表燈箱處，用于測(cè)垂直照度；所述視力表燈箱包括依次排列的：保護(hù)底板、LED安裝面、勻光板、視力表、透光板護(hù)板，白光LED光源安裝于LED安裝面上，各部件由邊框固定，燈箱內(nèi)部還有光源的控制裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明光譜可調(diào)的電腦視力檢測(cè)儀，其特征在于，視力表燈箱的LED照明光源和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的LED照明燈具的光譜可同步調(diào)節(jié)；圍護(hù)結(jié)構(gòu)地面的照度和視力表的照度可異步變化，圍護(hù)結(jié)構(gòu)底面的照度模擬道路照明中地面的水平照度，視力表照度模擬道路照明中離地1.5 m高度處的垂直照度；在不同色溫白光光源的照明下，測(cè)試受試者的視力，研究照明光譜對(duì)路面小目標(biāo)可見(jiàn)度的影響。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的照明光譜可調(diào)的電腦視力檢測(cè)儀，其特征在于，所述LED光源控制裝置用以調(diào)節(jié)白光LED光源的光譜以改變色溫，并調(diào)節(jié)光源的輸入功率；所述勻光板是在透明的亞克力板材上印刷反光網(wǎng)點(diǎn)或雕刻網(wǎng)狀格線；所述透光保護(hù)板為有機(jī)玻璃板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明光譜可調(diào)的電腦視力檢測(cè)儀，其特征在于，所述圍護(hù)結(jié)構(gòu)的四壁和頂部涂覆黑漆或用低反射率的黑天鵝絨布覆蓋，地板可為模擬道路的混凝土或?yàn)r青。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的照明光譜可調(diào)的電腦視力檢測(cè)儀，其特征在于，所述圍護(hù)結(jié)構(gòu)為密閉，其空間6個(gè)面和視力表燈箱的出光面處均設(shè)有加熱器件，用于防止空氣中的水蒸汽過(guò)飽和而凝結(jié)；正對(duì)視力表燈箱的一側(cè)設(shè)有一個(gè)觀察窗口，用于被試者進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的照明光譜可調(diào)的電腦視力檢測(cè)儀，其特征在于，還可設(shè)有人造霧發(fā)生裝置，通過(guò)進(jìn)霧口，將人造霧引入密閉的圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)，用于在不同霧滴直徑和濃度下測(cè)量光譜和照度對(duì)人視力的影響，分析不同光譜的透霧能力。
說(shuō)明書(shū)
照明光譜可調(diào)的電腦視力檢測(cè)儀
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體照明技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種照明光譜可調(diào)的電腦視力檢測(cè)儀。
背景技術(shù)
人眼的視覺(jué)神經(jīng)對(duì)不同波長(zhǎng)的光的感光靈敏度不同，國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)確定了人眼對(duì)不同波長(zhǎng)光的靈敏度，即光譜光視效率。光譜光視效率與亮度有關(guān)，當(dāng)亮度>3 cd/m2時(shí)為明視覺(jué)，光譜光視效率用V(λ)表示，峰值在555 nm；亮度<0.001 cd/m2時(shí)為暗視覺(jué)，光譜光視效率用V'(λ)表示，峰值在507 nm；當(dāng)0.001 cd/m2<亮度<3 cd/m2時(shí)為中間視覺(jué)，光譜光視效率由V(λ)和V'(λ)共同決定，其系數(shù)跟亮度有關(guān)。由于人眼視覺(jué)光譜靈敏度的存在，且道路照明的路面亮度處于中間視覺(jué)范圍，在相同照度的情況下(該照度由明視覺(jué)的照度計(jì)測(cè)量)，光譜的變化會(huì)影響亮度，所以也會(huì)對(duì)視力產(chǎn)生影響。對(duì)于道路照明來(lái)說(shuō)，合格的道路照明應(yīng)該保證一定的人眼分辨率，因此需要研究照明光譜對(duì)物體分辨率的影響。
采用人工照明的視力表燈箱廣泛應(yīng)用于臨床診斷，驗(yàn)光配鏡、體檢等領(lǐng)域，目前常用的視力表燈箱采用熒光燈作為光源。這種視力表存在一些缺陷：(1)照度不均勻；(2)色溫不可調(diào)；(3)熒光燈使用壽命短；(4)熒光燈使用220V,50Hz交流供電，存在頻閃，眼睛容易疲勞。
以LED為光源的視力表燈箱可以解決熒光燈存在的壽命短、照度不均勻和頻閃等問(wèn)題，但目前的LED視力表燈箱色溫通常是固定的，沒(méi)有調(diào)節(jié)光譜的功能。目前也缺乏用于研究光譜對(duì)視力影響的電腦視力檢測(cè)儀。
若用光譜和功率可調(diào)的白光LED光源作為視力表光源，可以測(cè)試不同光譜下的人眼視力。使用此光譜可調(diào)視力表燈箱，配合光譜和功率可調(diào)的LED地面照明燈具，可以模擬道路照明，用來(lái)研究照明光譜對(duì)路面小目標(biāo)分辨率的影響。對(duì)于設(shè)計(jì)道路照明系統(tǒng)有指導(dǎo)意義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可用于研究照明光譜對(duì)路面小目標(biāo)分辨率影響的照明光譜可調(diào)的電腦視力檢測(cè)儀。
本發(fā)明提供的照明光譜可調(diào)的電腦視力檢測(cè)儀，包括一個(gè)照明光譜可調(diào)的視力表燈箱、內(nèi)表面涂黑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、LED照明燈具、光譜照度計(jì)和控制器；所述圍護(hù)結(jié)構(gòu)為一立體空間，所述視力表燈箱安裝于圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)的一側(cè)面合適的高度位置；所述LED照明燈具設(shè)置于圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部的中間區(qū)域位置，LED照明燈具由控制器控制；一光譜照度計(jì)設(shè)置于圍護(hù)結(jié)構(gòu)底部的中間區(qū)域位置，用于測(cè)水平照度，另一光譜照度計(jì)設(shè)置于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的側(cè)面視力表燈箱處，用于測(cè)垂直照度；所述視力表燈箱包括依次排列的：保護(hù)底板、LED安裝面、勻光板、視力表、透光板護(hù)板，白光LED光源安裝于LED安裝面上，各部件由邊框固定，燈箱內(nèi)部還有光源的控制裝置。
本發(fā)明中，視力表燈箱的LED照明光源和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的LED照明燈具的光譜可同步調(diào)節(jié)；圍護(hù)結(jié)構(gòu)地面的照度和視力表的照度可異步變化，圍護(hù)結(jié)構(gòu)底面的照度模擬道路照明中地面的水平照度(一般為1?500 lx)，視力表照度模擬道路照明中離地1.5 m高度處的垂直照度(一般為1?500 lx)；在不同色溫白光光源的照明下，測(cè)試受試者的視力，研究照明光譜對(duì)路面小目標(biāo)可見(jiàn)度的影響。
本發(fā)明中，所述LED光源控制裝置可以調(diào)節(jié)白光LED光源的光譜以改變色溫，可調(diào)節(jié)光源的輸入功率；所述勻光板是在透明的亞克力板材上印刷反光網(wǎng)點(diǎn)或雕刻網(wǎng)狀格線；所述透光保護(hù)板為有機(jī)玻璃板。
本發(fā)明中，所述圍護(hù)結(jié)構(gòu)為一立體空間，其四壁可為墻壁，頂部為天花板，底部為地板，其四壁和頂部涂覆黑漆或用低反射率的黑天鵝絨布覆蓋，地板可為模擬道路的混凝土(反射率15%)或?yàn)r青(反射率7%)。
本發(fā)明中，地面用LED燈具進(jìn)行照明；該LED燈具安裝在天花板上方一側(cè)，燈具有控制裝置，其光譜和功率可調(diào)。
本發(fā)明中，所述光譜照度計(jì)用于測(cè)量地面和視力表處的照度，同時(shí)測(cè)定光譜。
本發(fā)明中，所述圍護(hù)結(jié)構(gòu)為密閉，其空間6個(gè)面和視力表燈箱的出光面處均有加熱器件，可防止空氣中的水蒸汽過(guò)飽和而凝結(jié)；正對(duì)視力表燈箱的一側(cè)設(shè)有一個(gè)觀察窗口，用于被試者進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
本發(fā)明中，還可設(shè)有人造霧發(fā)生裝置，通過(guò)進(jìn)霧口，將人造霧引入密閉的圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)，用于在不同霧滴直徑和濃度下測(cè)量光譜和照度對(duì)人視力的影響，分析不同光譜的透霧能力。
當(dāng)人在圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)測(cè)試視力時(shí)，同時(shí)調(diào)節(jié)視力表光源和地面照明燈具的光譜，測(cè)試被試者視力，研究照明光譜對(duì)路面小目標(biāo)分辨率的影響；異步調(diào)節(jié)視力表光源和地面照明光源的功率，從而改變視力表上的垂直照度和地面的水平照度，研究照度對(duì)路面小目標(biāo)可見(jiàn)度的影響。
本發(fā)明具有照明光譜與照度可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，可用于測(cè)試照明光譜對(duì)視力的影響；且可以模擬道路照明，測(cè)試道路照明光譜對(duì)小目標(biāo)可見(jiàn)度的影響。
圖中標(biāo)號(hào)：1為光譜照度可調(diào)視力表燈箱，2為照明燈具，3為光譜照度計(jì)(測(cè)垂直照度)，4為光譜照度計(jì)(測(cè)水平照度)，5為觀察窗口，6為天花板，7為地面，8為墻壁，9為照明燈具LED控制器，10為進(jìn)霧口，11為人工造霧器，12為加熱管，13為視力表邊框，14為保護(hù)底板，15為L(zhǎng)ED安裝面，16為勻光板，17為視力表，18為透光板護(hù)板，19為L(zhǎng)ED光源，20為L(zhǎng)ED控制器件。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。所描述的實(shí)施例僅為本發(fā)明的部分實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例而未作出創(chuàng)造性成果的其他所有實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1：干燥空氣中的模擬道路照明視力測(cè)試
如圖1所示，一種照明光譜可調(diào)的電腦視力檢測(cè)儀，包括光譜照度可調(diào)視力表燈箱1，照明燈具2，光譜照度計(jì)(測(cè)垂直照度)3，光譜照度計(jì)(測(cè)水平照度)4，觀察窗口5，天花板6，地面7，墻壁8，照明燈具LED控制器件9，以及圖2所示的加熱器件12。測(cè)試系統(tǒng)尺寸為：長(zhǎng)度由視力表規(guī)定的測(cè)試距離決定，即視力表到觀察窗口的距離為5m；寬度為一車道的寬度，約為3.5m；高度由視力表高度和視力表懸掛高度決定，視力表的1.0視標(biāo)應(yīng)與被試者雙眼平齊，視力表高度約為1m，空間高度約為3m。
天花板6，地面7和墻壁8組成內(nèi)表面涂黑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)空間，墻壁8和天花板6涂覆黑漆或用低反射率的黑天鵝絨布覆蓋，地板7為模擬道路的混凝土(反射率15%)。照明燈具2安裝在天花板上方一側(cè)，其光源為L(zhǎng)ED光源，照明光譜和功率可通過(guò)照明燈具LED控制器件9進(jìn)行調(diào)節(jié)。
測(cè)量垂直照度的光譜照度計(jì)3安裝于視力表燈箱邊緣處，高度為距地面1.5m。有兩個(gè)光譜照度計(jì)，一個(gè)受照面朝內(nèi)，測(cè)量視力表的光出度，另一個(gè)受照面朝外，測(cè)量路燈產(chǎn)生的垂直照度，視力表處的垂直照度為視力表光出度和路燈產(chǎn)生垂直照度的疊加。測(cè)量地面水平照度的光譜照度計(jì)4安裝于路面的中心區(qū)域。
圍護(hù)結(jié)構(gòu)密閉，其空間6個(gè)面和視力表燈箱1的出光面處均有加熱管12，可防止空氣中的水蒸汽過(guò)飽和而凝結(jié)；正對(duì)視力表燈箱的一側(cè)有一個(gè)觀察窗口5用于被試進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
如圖3所示，光譜可變視力表燈箱包括：視力表邊框13，保護(hù)底板14，LED安裝面15，勻光板16，視力表17，透光板護(hù)板18，LED光源19，LED控制器件20。光源19為白光LED光源，被均勻安裝在同一個(gè)安裝面16上。LED光源控制裝置20可以調(diào)節(jié)白光LED光源19的光譜和功率。勻光板16是在透明的亞克力板材上印刷反光網(wǎng)點(diǎn)或雕刻網(wǎng)狀格線，達(dá)到漫透射效果。透光保護(hù)板18為有機(jī)玻璃板，可保護(hù)視力表不受磨損。視力表17為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)視力表，測(cè)試時(shí)視力表與被試距離(即與觀察窗口5的距離)為5m。
本實(shí)施例的測(cè)試方法為：
電子視力檢測(cè)儀燈箱照明光源和空間照明燈具的色溫均設(shè)為從2200K到5000K，以500K為步長(zhǎng)進(jìn)行變化；地面水平照度為10?30 lx，視力表照度調(diào)節(jié)為水平照度的30%?60%，然后對(duì)受試者的視力進(jìn)行測(cè)量。從而了解主干路的一般照明條件下光譜對(duì)小目標(biāo)可見(jiàn)度的影響。
實(shí)施2：模擬霧中的視力測(cè)試
如圖1和圖2所示的一種模擬霧中道路照明的視力測(cè)試，在實(shí)施1的基礎(chǔ)上加入了模擬霧環(huán)境的裝置。天花板6上均勻分布4個(gè)進(jìn)霧口10，系統(tǒng)密閉的圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)有人造霧發(fā)生裝置，其造霧的霧滴大小和造霧速率可調(diào)節(jié)，霧滴通過(guò)進(jìn)霧口10進(jìn)入測(cè)試空間。可以在不同霧滴直徑和濃度下測(cè)量光譜和照度對(duì)人視力的影響，從而了解不同的霧環(huán)境下道路照明光譜對(duì)小目標(biāo)可見(jiàn)度的影響。
傳真：