LED照明及視力關系ppt課件

1、LED與視力維護重慶啟藍照明2019-6-27;1LED與視力維護;2主要引見什么是主要引見什么是LEDLED引見引見LEDLED開展的趨勢、緣由開展的趨勢、緣由引見照明領域中主要的概念參數引見照明領域中主要的概念參數引見視力下降的主要緣由引見視力下降的主要緣由LED根底知識;3 LED 發(fā)光二極管(Light Emitting Diode) ，是一種將電能轉化為光能 的電子器件。 LED芯片 是LED產品的中心組件； 其中心是P-N結； 其主要資料為單晶硅； 其主要功能是：把電能轉化為光能； 構造及發(fā)光原理：LED芯片主由兩部分組成，一部分是P型半 導體， 主要為空穴，另一端是N型半導體，主

2、要是電子。兩種 半導體銜接，之間就構成一個P-N結。當電流作用于芯片時， 子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復合，然后就會以光子 的方式發(fā)出能量；LED根底知識;4 目前常用LED芯片尺寸單位mil=1/1000英寸=0.0254mm)： 20*38、10*23、50*45. LED燈珠 由芯片、熱沉、電極引線 和光學系統等組成； 封裝方式 封裝尺寸：3528(3.5mm*2.8mm)、3014(3.0mm*1.4mm)LED照明開展趨勢;5在照明領域，LED發(fā)光產品的運用正吸引著世人的目光，LED作為一種新型的綠色光源產品，必然是未來開展的趨勢，二十一世紀將進入以LED為代表的新型照明時代

3、。LED被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點，可以廣泛運用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明、道路照明和城市夜景等領域。LED照明開展趨勢;6LED可以迅速開展的緣由LED不具有傳統節(jié)能燈以及白熾燈的頻閃對眼睛呵斥疲勞損傷LED不具有汞，不用擔憂回收困難呵斥的環(huán)境污染LED是單波長發(fā)光，顏色豐富逼真、多變，滿足不同場所，并且白光LED顯色指數高LED是二極管中的一類，便于數字電路的控制，可以提供各種智能控制，如空間環(huán)境色溫的調理、亮度的調理LED是固態(tài)照明，便于維護，運用壽命長LED比傳統光源、節(jié)能燈都要節(jié)能LED是直流電低電壓驅動，平安LED不具有節(jié)能燈

4、所需的鎮(zhèn)流器，不含電磁干擾LED照明開展趨勢;7步驟步驟實施期限實施期限目標產品目標產品額定功率額定功率實施范圍實施范圍與方式與方式備注備注12019年10月1日-2019年9月30日過渡期為一年發(fā)布公告及路線圖22019年10月1日起普通照明用白熾燈100 W禁止進口、國內銷售- 32019年10月1日起普通照明用白熾燈60 W禁止進口、國內銷售發(fā)布鹵鎢燈能效標準，禁止生產、進口與銷售低于能效限定值的鹵鎢燈42019年10月1日-2019年9月30日進行中期評估，調整后續(xù)政策52019年10月1日起普通照明用白熾燈15 W禁止進口、國內銷售最終禁止的目標產品和時間，以及是否禁止生產視2019

5、年的中期評估結果而定中國白熾燈淘汰道路圖中國白熾燈淘汰道路圖LED照明運用;8泛光燈泛光燈任務燈任務燈手電筒手電筒交通燈交通燈室內照明室內照明植物照明植物照明戶外顯示屏戶外顯示屏LED照明主要光學參數;9 光通量光通量人眼所能覺得到的光輻射功率。人眼所能覺得到的光輻射功率。 對于一個對于一個LEDLED燈珠、燈具而言，燈珠、燈具而言， 最簡單的解釋就是我們所能感最簡單的解釋就是我們所能感 覺到的其發(fā)出光的多少，覺到的其發(fā)出光的多少， 單位為流明單位為流明(lm)(lm)；光通量與光輻射功率的關系光通量與光輻射功率的關系555nm555nm波長光；波長光；光通量的計算與丈量；光通量的計算與丈量；

6、光通量實例。光通量實例。LED照明主要光學參數;10 光強光強I I發(fā)光強度，等于單位立體角內所發(fā)光強度，等于單位立體角內所 發(fā)出的光通量，單位為坎德拉發(fā)出的光通量，單位為坎德拉 (cd) (cd)；光強的計算與丈量；光強的計算與丈量；光強實例；光強實例；光強的相對性。光強的相對性。LED照明主要光學參數;11 照度照度E E照度是最常用的評價照明效果照度是最常用的評價照明效果 的光學參數，它指的是單位面的光學參數，它指的是單位面 積上的光通量多少，單位為勒積上的光通量多少，單位為勒 克斯克斯LXLX；平均照度：計算面積內，所選平均照度：計算面積內，所選 一切點照度的平均值；一切點照度的平均值

7、；照度均勻度：計算面積內最低照度均勻度：計算面積內最低 照度與平均照度的比值；照度與平均照度的比值；規(guī)范中對部分場所的照度要求：規(guī)范中對部分場所的照度要求： 中對照中對照 度要求為度要求為在在0.75m0.75m高面或實踐任務面的規(guī)范照度值為高面或實踐任務面的規(guī)范照度值為300lx300lx、 500lx 500lx。照度照度(lx)流明流明(lm)面積面積( m2 )LED照明主要光學參數;12 光效光效 指單位電功率所發(fā)出的人眼所能感受光的多少。單位：指單位電功率所發(fā)出的人眼所能感受光的多少。單位：lm/Wlm/W； 燈珠的光效燈珠的光效= =燈珠光通量燈珠光通量/ /燈珠的驅動電功率；燈

8、珠的驅動電功率； 燈具的光效燈具的光效= =燈珠光效燈珠光效* *驅動電源效率驅動電源效率* *二次光學設計效二次光學設計效率；率； 目前常用燈珠、燈具的光效實例。目前常用燈珠、燈具的光效實例。LED照明主要光學參數;13 色溫色溫 表示光源光色的尺度，簡單表示光源光色的尺度，簡單 的說就是光的顏色，單位為的說就是光的顏色，單位為K K； 色溫從低到高分別表現為黃色溫從低到高分別表現為黃 色色- -白色白色- -藍色；藍色； 色溫在色溫在3300K3300K以下有穩(wěn)重的氣以下有穩(wěn)重的氣 氛、暖和的覺得，氛、暖和的覺得，3000K-5000K3000K-5000K 為中間色溫、有直爽的覺得，為中

9、間色溫、有直爽的覺得， 大于大于5000K5000K有凝重、冷的覺得；有凝重、冷的覺得； 目前目前LEDLED照明中常提到的色溫對照明中常提到的色溫對 應：暖白應：暖白2700K-3200K2700K-3200K、正白、正白5000K-5500K5000K-5500K、冷白冷白6000K-7000K6000K-7000K； 實例：燭光實例：燭光2000K2000K、暖色熒光燈、暖色熒光燈2500K-3000K2500K-3000K、白色熒光、白色熒光燈燈4000K-5000K4000K-5000K。LED照明主要光學參數;14 顯色性與顯色指數顯色性與顯色指數 光源對物體真實顏色的呈現程度稱為

10、光源的顯色性；光源對物體真實顏色的呈現程度稱為光源的顯色性； 為了對光源的顯色性進展定量的評價，引入顯色指數為了對光源的顯色性進展定量的評價，引入顯色指數(Ra)(Ra)的概念，定義太陽光白熾燈的顯色指數為的概念，定義太陽光白熾燈的顯色指數為100100，其他光源均低于該值；其他光源均低于該值； 顯色指數分級；顯色指數分級；等級Ra值一般應用1A優(yōu)90-100需要色彩精確對比的場所1B良80-89需要色彩正確判斷的場所2普通60-69需要中等顯色性的場所3一般40-59對顯色性的要求較低，色差小的場所4較差20-39對顯色性無具體要求的場所LED照明主要光學參數;15 顯色指數顯色指數 差別對

11、比差別對比LED照明主要光學參數;16 顯色指數實例； 忠實顯色與效果顯色：低色 溫使紅色更加艷麗、中等色 溫使藍色具有清涼感、高色 溫使物體具有陰冷感； 顯色指數與光效；燈具顯色指數燈具顯色指數白熾燈100日光色熒光燈80-94白色熒光燈75-85暖白色熒光燈80-90鹵鎢燈95-99高壓汞燈22-51高壓鈉燈20-30金屬鹵化物燈60-65LED與視力維護;17LEDLED、傳統燈光與維護眼睛的關系、傳統燈光與維護眼睛的關系傳統燈光本身的缺陷給人類的眼睛不知不覺中帶來長久的損傷，這里引見的是生活中常用日光燈的相關專題，對應LED燈光的優(yōu)點可以更清楚知道日光燈的缺陷。要闡明的是節(jié)能燈也是和日

12、光燈同樣發(fā)光原理，優(yōu)點和缺陷也是一樣的。日光燈發(fā)光原理：日光燈發(fā)光原理：電源開關剛閉合時，日光燈管內的水銀經燈管兩電源開關剛閉合時，日光燈管內的水銀經燈管兩端燈絲加熱蒸發(fā)，構成稀薄的汞蒸汽，整流器產端燈絲加熱蒸發(fā)，構成稀薄的汞蒸汽，整流器產生的高壓加在燈管兩端，使汞原子電離出電子，生的高壓加在燈管兩端，使汞原子電離出電子，電子加速后與汞原子碰撞，使氣體迅速擊穿，產電子加速后與汞原子碰撞，使氣體迅速擊穿，產生弧光放電，激發(fā)紫外線。紫外線再激發(fā)涂在管生弧光放電，激發(fā)紫外線。紫外線再激發(fā)涂在管壁上的螢光粉，發(fā)出柔和的光。因此，日光燈螢壁上的螢光粉，發(fā)出柔和的光。因此，日光燈螢光粉是經過直接吸收一個紫

13、外光光子的能量激發(fā)光粉是經過直接吸收一個紫外光光子的能量激發(fā)而發(fā)光的。而發(fā)光的。LED與視力維護;18光輻射對眼睛的影響光輻射對眼睛的影響不同波段的光輻射對人眼的作用區(qū)域不同，例如波長不同波段的光輻射對人眼的作用區(qū)域不同，例如波長400nm1400nm400nm1400nm的可的可見光波段對人眼的危害主要是視網膜光化學危害。見光波段對人眼的危害主要是視網膜光化學危害。LED與視力維護;19LEDLED光輻射的評價光輻射的評價LED產品主要評價“視網膜藍光危害、“視網膜熱危害等等參數。光輻射危害性與表觀光源的位置和大小、脈沖、輻射繼續(xù)時間、有效輻照度和有效輻亮度等有關。掃描特性表觀光源脈沖波形分

14、析計算有效輻亮度有效輻照度LED與視力維護;20不同光源的危害分類：鹵鎢燈：UV熒光燈： UV金鹵燈: UV, UVALED: 藍光, UVA絕大多數的通用照明LED采用藍光晶片涂覆紅色熒光粉的方式。相對其他光源，LED對人體的危害性最小。我司也是采用藍光晶片LED。LED與視力維護;21日光燈構造日光燈構造日光燈是靠著燈管的汞原子藉由氣體放電的過程釋放出紫外光。主日光燈是靠著燈管的汞原子藉由氣體放電的過程釋放出紫外光。主要波長要波長 2537 2537 埃埃 =2537 =253710-10m =253.7nm10-10m =253.7nm。耗費的電能約。耗費的電能約 60% 60% 可以轉

15、換為紫可以轉換為紫外光，其他的能量那么轉換為熱能約外光，其他的能量那么轉換為熱能約 40% 40%。藉由燈管內外表的螢光物質吸收紫。藉由燈管內外表的螢光物質吸收紫外光后釋放出可見光。不同的螢光物質會發(fā)出不同的可見光。普通紫外光外光后釋放出可見光。不同的螢光物質會發(fā)出不同的可見光。普通紫外光轉換為可見光的效率約為轉換為可見光的效率約為 40% 40% 。因此日光燈的效率約為。因此日光燈的效率約為 60% X 40% = 24% 60% X 40% = 24% 大約為一樣功率鎢絲電燈的三五倍。大約為一樣功率鎢絲電燈的三五倍。100%-(40% 100%-(40% 24%)=36% 24%)=36%

16、 UV- UV-C,253.7nm C,253.7nm 的紫外光未被轉換成其他能量而直接輻射在玻璃管壁。的紫外光未被轉換成其他能量而直接輻射在玻璃管壁。 36% 36% 的紫的紫外線經過玻璃燈管壁大約衰竭外線經過玻璃燈管壁大約衰竭 94% 94% ，所以能夠會有，所以能夠會有 36 % X6%=2.16% 36 % X6%=2.16% 的的 UV-C UV-C經過玻璃燈管。經過玻璃燈管。 UV-C UV-C 對人體曾經算是對人體曾經算是 Deep UV Deep UV，損傷極大。專家建議人類曝，損傷極大。專家建議人類曝漏于日光燈下不要超越漏于日光燈下不要超越 16 16 小時。紫外線對于人體的

17、損傷是終生累積的總量。小時。紫外線對于人體的損傷是終生累積的總量。LED與視力維護;22日光燈與眼睛關系日光燈與眼睛關系與引發(fā)皮膚癌一樣，只需過了功函數眼角膜就會遭到損傷，隨時都有能夠引發(fā)與引發(fā)皮膚癌一樣，只需過了功函數眼角膜就會遭到損傷，隨時都有能夠引發(fā)角膜炎。幼童的眼睛都十清楚亮，但是生長期間由于紫外線的長期照射與損傷，角膜炎。幼童的眼睛都十清楚亮，但是生長期間由于紫外線的長期照射與損傷，促使水晶體的蛋白質降解，眼睛也變的混濁。所以普通成人的眼睛都無法像幼促使水晶體的蛋白質降解，眼睛也變的混濁。所以普通成人的眼睛都無法像幼童那么清澈亮堂。有些人由于體質的關系，水晶體的蛋白質比較容易降解，致

18、童那么清澈亮堂。有些人由于體質的關系，水晶體的蛋白質比較容易降解，致使水晶體過渡混濁，這就是白內障發(fā)生的緣由。使水晶體過渡混濁，這就是白內障發(fā)生的緣由。眼睛殺手結膜炎：正常的結膜，是一種透明且含有微小血管的組織，覆蓋在眼睛殺手結膜炎：正常的結膜，是一種透明且含有微小血管的組織，覆蓋在眼白與眼皮翻折過來粉紅色部分的外表，它也含有數種分泌性的腺體，其分泌眼白與眼皮翻折過來粉紅色部分的外表，它也含有數種分泌性的腺體，其分泌的物資構成部分的淚液層，具有光滑、維護眼球外表作用，亦可防止淚液過度的物資構成部分的淚液層，具有光滑、維護眼球外表作用，亦可防止淚液過度蒸發(fā)而引起干眼的病癥。結膜假設遭到感染或化學

19、、物理性刺激，會引起腺體蒸發(fā)而引起干眼的病癥。結膜假設遭到感染或化學、物理性刺激，會引起腺體分泌失衡，以及紅、腫、熱、痛之病癥，同時能夠會有景象。在日光燈下任務分泌失衡，以及紅、腫、熱、痛之病癥，同時能夠會有景象。在日光燈下任務過久，超越了過久，超越了 PET PET 值日光燈允許照射時間，眼睛就會有流淚、騷癢、眼皮值日光燈允許照射時間，眼睛就會有流淚、騷癢、眼皮腫脹等，短暫的眼球疼痛覺得。腫脹等，短暫的眼球疼痛覺得。LED與視力維護;23日光燈照明易導致眼睛近視日光燈照明易導致眼睛近視青少年近視的原因除了眾所周知的遺傳基因、不良的讀書姿態(tài)習慣等要素以外，不少青少年近視的原因除了眾所周知的遺傳

20、基因、不良的讀書姿態(tài)習慣等要素以外，不少專家、學者還提出教室照度缺乏、青少年食糖過多、蛋白質過量、短少某種維生素或專家、學者還提出教室照度缺乏、青少年食糖過多、蛋白質過量、短少某種維生素或微量元素等見解。青少年近視的產生與日光燈照明有著直接關系。其理由是微量元素等見解。青少年近視的產生與日光燈照明有著直接關系。其理由是 日光燈日光燈螢光燈的頻閃性，直接影響青少年視力螢光燈的頻閃性，直接影響青少年視力 。日光燈是一種氣體放電燈，它有很強的頻閃性，日光燈是一種氣體放電燈，它有很強的頻閃性， 即隨著即隨著 60 Hz 60 Hz 單交流電壓的正弦周期單交流電壓的正弦周期交變，其發(fā)光光通量也相應發(fā)生周

21、期性變化。通常接入單相交流電路的日光燈的光動交變，其發(fā)光光通量也相應發(fā)生周期性變化。通常接入單相交流電路的日光燈的光動搖達搖達 55 % 55 % ， 而白熾燈由于鎢絲的熱慣性，其光的動搖僅為而白熾燈由于鎢絲的熱慣性，其光的動搖僅為 5% -13% 5% -13% 。這種頻率的閃。這種頻率的閃爍雖難以被肉眼所分辨，但當用日光燈照射轉動物體時，就會明顯地反映出來。它使爍雖難以被肉眼所分辨，但當用日光燈照射轉動物體時，就會明顯地反映出來。它使人眼產生物體慢轉，停轉當被照物體的轉動頻率是日光燈閃爍頻率的整數倍時，人眼產生物體慢轉，停轉當被照物體的轉動頻率是日光燈閃爍頻率的整數倍時，甚至倒轉的錯覺。甚至倒轉的錯覺。雖然日光燈的頻閃性往往被大部分人所忽略，而現實上對人的視力是有影響的。特別雖然日光燈的頻閃性往往被大部分人所忽略，而現實上對人的視力是有影響的。特別是當電網供電電壓過低或很不穩(wěn)定、環(huán)境溫度低、日光燈的燈管老化、電容被擊穿或是當電網供電電壓過低或很不穩(wěn)定、環(huán)境溫度低、日光燈的燈管老化、電容被擊穿或接觸不良時，這種閃爍就更為嚴重，極易導致視覺疲勞，