一种辨别类太阳光led的简易方法

文档序号:1919456 发布日期:2021-12-03 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 一种辨别类太阳光led的简易方法 (Simple method for distinguishing sunlight-like LEDs ) 是由 李阳 王金亮 马正红 任国芳 于 2021-09-02 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种辨别类太阳光LED的简易方法,将允许透射波长范围440~460nm的第一带通滤光片及允许透射波长范围470~490nm的第二带通滤光片分别贴合智能终端的摄像头,用照度软件分别获得第一带通滤光片下测得的类太阳光LED光源照度值X1和待测LED光源照度值Y1;以及获得第二带通滤光片下的类太阳光LED光源照度值X2和待测LED光源照度值Y2;计算N=X1/X2和M=Y1/Y2,若M/N>1.4,则待测LED光源为“非类太阳光光源”;若M/N≤1.4,则待测LED光源为“类太阳光光源”。本发明所需测试设备简单且便于携带,辨别方法简单易行,可快速辨别出待测LED光源是否为类太阳光光源。(The invention relates to a simple method for distinguishing a sunlight-like LED (light-emitting diode), which is characterized in that a first band-pass filter allowing the transmission wavelength range to be 440-460nm and a second band-pass filter allowing the transmission wavelength range to be 470-490nm are respectively attached to a camera of an intelligent terminal, and illuminance software is used for respectively obtaining a sunlight-like LED light source illuminance value X1 measured under the first band-pass filter and an LED light source illuminance value Y1 to be measured; obtaining a sunlight-like LED light source illumination value X2 and an LED light source illumination value Y2 to be detected under the second band-pass filter; calculating N-X1/X2 and M-Y1/Y2, and if M/N is more than 1.4, the LED light source to be detected is a non-sunlight-like light source; and if the M/N is less than or equal to 1.4, the LED light source to be detected is a similar sunlight light source. The required test equipment is simple and convenient to carry, the distinguishing method is simple and easy to implement, and whether the LED light source to be tested is a sunlight-like light source or not can be quickly distinguished.)

一种辨别类太阳光LED的简易方法

技术领域

本发明涉及照明技术领域,尤其涉及对类太阳光LED光源的识别,具体来说涉及一种辨别类太阳光LED的简易方法。

背景技术

LED因高效、节能、环保而被广泛应用于照明产品中,现有市场上出售的白光LED照明产品中所采用的发光源主要分为两类:第一类产品一般采用单颗蓝光芯片通过激发黄色荧光粉得到白光,这种蓝光芯片的主波长一般在450-460nm之间,由于蓝光芯片的半宽较窄,发射能量较高,因此通常会在440-460nm之间形成一个蓝光尖峰,而在470-490nm之间形成一个蓝光峰谷(如图1所示),为了与下面所提及的类太阳光LED以示区别,本发明将第一类产品称为“常规LED”。常规LED中有害蓝光辐射强度较高,长期照射下容易对人眼造成伤害,但鉴于其制造成本相对偏低,因此市场上还是流通着较多的常规LED产品。

“类太阳光LED”的定义在2020年12月14日发布并实施的团体标准(标准号:T/CSA066-2020,国家半导体照明工程研发及产业联盟发布)中有给出,类太阳光LED是指一种具有高光品质的光源,即以LED作为发光体通过不同光谱组合技术,在可见光区域模拟地表太阳光光谱组成的光源,其应用于人工照明时希望达到健康、舒适等目的。因此,市场上的第二类产品就是类太阳光LED。为了降低蓝光对人眼的危害,在实现类太阳光光谱时,不少厂商采用多颗蓝光芯片激发多种荧光粉产生白光LED光源,或者采用紫光芯片激发荧光粉来获得,这种方式发出的白光LED光源有效降低了440-460nm之间的有害光强度(如蓝光),同时提高了470-490nm之间的蓝光强度,使得白光光谱更接近太阳光谱(如图1所示)。正因为类太阳光LED降低了蓝光对人眼的危害,相对于第一类产品更受消费者的喜爱。但相比于第一类产品,第二类产品的成本较高,因此目前市面上上述两种LED照明产品并存,在缺乏专业检测设备(如照度仪)的情况下,消费者在选购时并不能很好的加以区分,特别是给孩子学习使用选用照明灯具时,若家长错误的选择了第一类产品,则对孩子的眼睛健康带来潜在的威胁。因此,非常有必要研发一种适用于消费者使用、能快速辨别区分上述两类产品的简易方法,本案由此而生。

发明内容

本发明公开一种辨别类太阳光LED的简易方法,具体采用如下技术方案来实现:

一种辨别类太阳光LED的简易方法,包括允许透射波长范围440~460nm的第一带通滤光片、允许透射波长范围470~490nm的第二带通滤光片、智能终端、类太阳光LED光源以及待测LED光源,智能终端上安装有能检测光源照度的照度软件;判断待测LED光源是否为类太阳光LED光源的方法如下:

将第一带通滤光片与智能终端的摄像头或感光器贴合,分别令已知类太阳光LED光源和待测LED光源正对第一带通滤光片照射,打开照度软件分别获得第一带通滤光片下测得的类太阳光LED光源照度值X1和待测LED光源照度值Y1;

将第二带通滤光片与智能终端的摄像头或感光器贴合,分别令已知类太阳光LED光源和待测LED光源正对第二带通滤光片照射,打开照度软件分别获得第二带通滤光片下测得的类太阳光LED光源照度值X2和待测LED光源照度值Y2;

计算已知类太阳光LED光源在两种带通滤光片下测得的照度比值N,N=X1/X2;计算待测LED光源在两种带通滤光片下测得的照度比值M,M=Y1/Y2;

计算M/N数值大小,若M/N数值大于1.4,则可以得出待测LED光源为“非类太阳光光源”;若M/N数值小于等于1.4,则可以得出待测LED光源为“类太阳光光源”。

进一步,所述智能终端为智能手机、平板电脑、智能手环中的任一一种。

进一步,所述已知类太阳光LED光源距离第一带通滤光片的测试距离为SN1,已知类太阳光LED光源距离第二带通滤光片的测试距离为SN2,SN1=SN2;待测LED光源距离第一带通滤光片的测试距离为SM1,待测LED光源距离第二带通滤光片的测试距离为SM2,SM1=SM2

进一步,调整每种光源至两种滤光片之间的测试距离,令照度值X1、X2、Y1、Y2的取值均大于10勒克斯。

进一步,所述SN1=SN2=SM1=SM2

进一步,所述SN1=SN2≠SM1=SM2

进一步,所述已知类太阳光LED光源为采用多颗蓝光芯片激发多种荧光粉后产生白光LED的光源。

进一步,所述已知类太阳光LED光源为采用多颗紫光芯片激发多种荧光粉后产生白光LED的光源。

本发明所提供的辨别方法无需复杂的专用设备,所需测试设备生活中比较常见且易获得,也便于随身携带,基于该测试设备所公开的辨别方法也是简单易行,无需具备专业知识也可快速辨别出待测LED光源是否为类太阳光光源,非常适合用户购买照明灯具时来对所选灯具进行辨别使用。

附图说明

图1为类太阳光LED光源与常规LED光源的光谱图;

图2为采用本发明辨别方法时所用设备的原理示意图。

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。

本实施例公开一种辨别类太阳光LED的简易方法,所需设备以及测试原理如图2所示。为了考虑到用户日常选购照明灯具时,能快速且简易分辨出所选照明灯具是否为“类太阳光LED光源”,本发明在设计整个测试设备上选用了生活中比较常见且容易获得的一些物品来组成,并且要便于随身携带。因此,所需测试装置分为第一带通滤光片、第二带通滤光片以及智能终端,其中智能终端可以选用智能手机、平板电脑、智能手环中的任一一种,只要带有摄像头或感光器,并且能安装用于检测光源照度的照度软件均可。本实施例所提及的“照度”即为光照强度,是指单位面积上所接受可见光的光通量,其单位为勒克斯。目前能实现照度检测的方法以及手机有很多,其中在公告号为CN101169338B的发明专利中就公开了“具有测量光照强度功能的手机及其方法”,由于此部分对于照度的检测已属于现有技术,因此,本发明不对具体照度检测方法展开说明。目前能用于测试照度的软件也有很多,例如在手机的应用市场搜索“光强仪”或“Luxmeter”下载安装后就可进行照度检测,已有照度软件不限于以上两种,鉴于“光强仪”可免费使用,因此本发明在进行一系列对比试验过程中,也是基于该免费软件来进行检测的。

上述提及的第一带通滤光片允许透射光的波长范围440~460nm,第二带通滤光片允许透射光的波长范围470~490nm。除此之外,还需事先准备一个已知为类太阳光LED光源的样品,为了简化称呼,以下将该已知类太阳光LED光源样品简称为“参考件”,该参考件可以选用多颗蓝光芯片激发多种荧光粉后产生的白光光源,也可以选用多颗紫光芯片激发多种荧光粉后产生的白光光源。在进行辨别测试前,先在智能终端上安装好照度软件,然后按以下测试方法来辨别:

将第一带通滤光片与智能终端的摄像头或感光器贴合,分别令参考件和待测LED光源正对第一带通滤光片照射,打开照度软件分别获得第一带通滤光片下测得的参考件照度值X1和待测LED光源照度值Y1;将第二带通滤光片与智能终端的摄像头或感光器贴合,分别令参考件和待测LED光源正对第二带通滤光片照射,打开照度软件分别获得第二带通滤光片下测得的参考件照度值X2和待测LED光源照度值Y2;计算参考件在两种带通滤光片下测得的照度比值N,N=X1/X2;计算待测LED光源在两种带通滤光片下测得的照度比值M,M=Y1/Y2;计算M/N数值大小,若M/N数值>1.4,则可以得出待测LED光源为“非类太阳光光源”(也可称为“常规LED”);若M/N数值≤1.4,则可以得出待测LED光源为“类太阳光光源”。

本发明所之所以采用两种不同带通滤光片来测试两种不同波段的蓝光或紫光照度,并进行比值计算,一方面是由于虽然常规白光LED光源与类太阳光的白光LED光源在光谱图中440-460nm之间的蓝光峰值比较明显,但当其转化成照度时,采用滤光片测试时,常规白光LED光源和类太阳光的白光LED光源的蓝光照度相差不大,对于普通消费者来说难以区分。而若单独采用470-490nm之间蓝光照度,虽然照度值相差较大,但容易受被测光源的功率、距离的影响;同时另一方面采用两种不同带通滤光片测试也可以消除因不同被测光源的功率、测试距离等因素带来的不利影响。

为了得出本发明上述辨别方法中的结论以及应注意的测试细节,发明人用不同品牌的手机以及不同照度软件分别对准备的一些类太阳光LED光源和常规LED光源进行了对比测试,验证了本发明所给出测试方法是可行的。其中,在验证过程中,选取了三款手机来对比测试,分别为手机1(VIVO Y6型号)、手机2(红米)、手机3(华为P8)。三款手机上都下载并安装了免费照度测试的软件“光强仪”,作为本次对比测试的产品有:参考件1(已知为类太阳光LED光源,采用蓝光芯片激发)、参考件2(已知为类太阳光LED光源,采用紫光芯片激发)、常规LED光源1(已知为非类太阳光LED光源)和常规LED光源2(已知为非类太阳光LED光源),常规LED光源1和常规LED光源2为市场上随意选择的两款不同产品。在此次对比测试过程中,分别选择了光源至两个滤光片不同距离时的测试数据来进行对比分析,本次试验数据见表1至表6:

表1:参考件1和参考件2用手机1测试获得的数据

表2:参考件1和参考件2用手机2测试获得的数据

表3:参考件1和参考件2用手机3测试获得的数据

表4:常规LED光源1和常规LED光源2用手机1测试获得的数据

表5:常规LED光源1和常规LED光源2用手机2测试获得的数据

表6:常规LED光源1和常规LED光源2用手机3测试获得的数据

上述表1至表6中,“照度1”对应数据为在第一带通滤光片下获得的照度值,“照度2”对应数据为在第二带通滤光片下获得的照度值。分析对比上述各表中在同一光源至滤光片不同测试距离下的照度1/照度2比值,可见在不同测试距离情况下只要获得的照度值大于10勒克斯时,其测试数据都比较接近,但当测试照度值小于10勒克斯后,测试数据差异显著增大,因此,采用本发明上述测试方法时,应调整每种光源至每种滤光片的测试距离,以满足所获得的照度值大于10勒克斯条件。为了数据统计的准确性考量,表1至表6中对照度1/照度2平均值AVG的计算,仅计算了30cm-60cm距离下获得的数据平均值。从上述各表中的数据可以看出,对于同一产品的照度比值计算结果,手机1和手机3所获得的数据比较接近,而手机2获得的数据则相对大的多,通过分析,造成该数据差异的主要影响因素与手机摄像头的灵敏度有关,但由于本发明所采用的方法并不是直接根据照度比值大小来判断,而是根据所获得的两款产品照度比值之间的比例关系来确定的,即使不同品牌手机或采用不同照度软件会造成数据间的差异,但只要固定选用同一款手机和同款照度软件,根据本发明给出的判断条件均可得出相同的判断结果。值得注意的是,在确定光源到滤光片之间的测试距离时,需满足以下条件:对于参考件1(或参考件2)距离第一带通滤光片的测试距离为SN1,参考件1(或参考件2)距离第二带通滤光片的测试距离为SN2,SN1=SN2;待测LED光源距离第一带通滤光片的测试距离为SM1,待测LED光源距离第二带通滤光片的测试距离为SM2,SM1=SM2;并且,上述距离下测得的照度值需大于10勒克斯;SN1=SN2=SM1=SM2或者SN1=SN2≠SM1=SM2均可。

将上述各表中的不同产品分别作为参考件和待测LED光源时,分析统计上述各表中的M和N值,以及两者的比例关系,进一步确定最终的判断条件,数据详见下表7和表8:

表7:将参考件1作为测试方法中的参考件(已知类太阳光光源),而参考件2、常规LED光源1、常规LED光源2各自作为待测LED光源时,所计算出来的M/N比值数据

表8:将参考件2作为测试方法中的参考件(已知类太阳光光源),而参考件1、常规LED光源1、常规LED光源2各自作为待测LED光源时,所计算出来的M/N比值数据

上述表7和表8中的N和M值,分别选取的是表1至表6中照度1/照度2列表中的均值AVG数据,由表7和表8中计算出来的M/N数据可知,无论是将参考件1还是将参考件2作为测试方法中的已知类太阳光光源,在对另一已知为类太阳光LED光源作为待测LED光源时,所计算出来的M/N比值都小于1.4,而对另外两款已知为常规LED光源作为待测LED光源时,所计算出来的M/N比值都大于2,考虑到在实际测试过程中,有可能用户所处环境的光线差异、所使用手机摄像头灵敏度差异、以及不同照度软件差异均可能会导致一定的数据误差,为了令最终的判断条件准确性更高,本发明将M/N计算结果确定为:M/N>1.4时可得出待测LED光源为常规LED光源,M/N≤1.4时可得出待测LED光源为类太阳光LED光源。该判别条件后续经过多次不同条件下的对比试验验证,均验证了该取值是合适的,作为一种能够快速辨别出是否为类太阳光LED光源的简易方法,上述取值的确定也是比较合理的。

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。

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