電腦視力檢測儀LED照明燈具光譜照度計和控制器
1.一種照明光譜可調的電腦視力檢測儀，其特征在于，包括一個照明光譜可調的視力表燈箱、內表面涂黑的圍護結構、LED照明燈具、光譜照度計和控制器；所述圍護結構為一立體空間，所述視力表燈箱安裝于圍護結構內的一側面合適的高度位置；所述LED照明燈具設置于圍護結構頂部的中間區域位置，LED照明燈具由控制器控制；一光譜照度計設置于圍護結構底部的中間區域位置，用于測水平照度，另一光譜照度計設置于圍護結構的側面視力表燈箱處，用于測垂直照度；所述視力表燈箱包括依次排列的：保護底板、LED安裝面、勻光板、視力表、透光板護板，白光LED光源安裝于LED安裝面上，各部件由邊框固定，燈箱內部還有光源的控制裝置。
2. 根據權利要求1所述的照明光譜可調的電腦視力檢測儀，其特征在于，視力表燈箱的LED照明光源和圍護結構的LED照明燈具的光譜可同步調節；圍護結構地面的照度和視力表的照度可異步變化，圍護結構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，測試受試者的視力，研究照明光譜對路面小目標可見度的影響。
3.根據權利要求1或2所述的照明光譜可調的電腦視力檢測儀，其特征在于，所述LED光源控制裝置用以調節白光LED光源的光譜以改變色溫，并調節光源的輸入功率；所述勻光板是在透明的亞克力板材上印刷反光網點或雕刻網狀格線；所述透光保護板為有機玻璃板。
4.根據權利要求3所述的照明光譜可調的電腦視力檢測儀，其特征在于，所述圍護結構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瀝青。
5.根據權利要求1、2或4所述的照明光譜可調的電腦視力檢測儀，其特征在于，所述圍護結構為密閉，其空間6個面和視力表燈箱的出光面處均設有加熱器件，用于防止空氣中的水蒸汽過飽和而凝結；正對視力表燈箱的一側設有一個觀察窗口，用于被試者進行實驗。
6.根據權利要求5所述的照明光譜可調的電腦視力檢測儀，其特征在于，還可設有人造霧發生裝置，通過進霧口，將人造霧引入密閉的圍護結構內，用于在不同霧滴直徑和濃度下測量光譜和照度對人視力的影響，分析不同光譜的透霧能力。
說明書
照明光譜可調的電腦視力檢測儀
技術領域
本發明屬于半導體照明技術領域，具體涉及一種照明光譜可調的電腦視力檢測儀。
背景技術
人眼的視覺神經對不同波長的光的感光靈敏度不同，國際照明委員會(CIE)確定了人眼對不同波長光的靈敏度，即光譜光視效率。光譜光視效率與亮度有關，當亮度>3 cd/m2時為明視覺，光譜光視效率用V(λ)表示，峰值在555 nm；亮度<0.001 cd/m2時為暗視覺，光譜光視效率用V'(λ)表示，峰值在507 nm；當0.001 cd/m2<亮度<3 cd/m2時為中間視覺，光譜光視效率由V(λ)和V'(λ)共同決定，其系數跟亮度有關。由于人眼視覺光譜靈敏度的存在，且道路照明的路面亮度處于中間視覺范圍，在相同照度的情況下(該照度由明視覺的照度計測量)，光譜的變化會影響亮度，所以也會對視力產生影響。對于道路照明來說，合格的道路照明應該保證一定的人眼分辨率，因此需要研究照明光譜對物體分辨率的影響。
采用人工照明的視力表燈箱廣泛應用于臨床診斷，驗光配鏡、體檢等領域，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；(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題，但目前的LED視力表燈箱色溫通常是固定的，沒有調節光譜的功能。目前也缺乏用于研究光譜對視力影響的電腦視力檢測儀。
若用光譜和功率可調的白光LED光源作為視力表光源，可以測試不同光譜下的人眼視力。使用此光譜可調視力表燈箱，配合光譜和功率可調的LED地面照明燈具，可以模擬道路照明，用來研究照明光譜對路面小目標分辨率的影響。對于設計道路照明系統有指導意義。
發明內容
本發明的目的是提供一種可用于研究照明光譜對路面小目標分辨率影響的照明光譜可調的電腦視力檢測儀。
本發明提供的照明光譜可調的電腦視力檢測儀，包括一個照明光譜可調的視力表燈箱、內表面涂黑的圍護結構、LED照明燈具、光譜照度計和控制器；所述圍護結構為一立體空間，所述視力表燈箱安裝于圍護結構內的一側面合適的高度位置；所述LED照明燈具設置于圍護結構頂部的中間區域位置，LED照明燈具由控制器控制；一光譜照度計設置于圍護結構底部的中間區域位置，用于測水平照度，另一光譜照度計設置于圍護結構的側面視力表燈箱處，用于測垂直照度；所述視力表燈箱包括依次排列的：保護底板、LED安裝面、勻光板、視力表、透光板護板，白光LED光源安裝于LED安裝面上，各部件由邊框固定，燈箱內部還有光源的控制裝置。
本發明中，視力表燈箱的LED照明光源和圍護結構的LED照明燈具的光譜可同步調節；圍護結構地面的照度和視力表的照度可異步變化，圍護結構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，測試受試者的視力，研究照明光譜對路面小目標可見度的影響。
本發明中，所述LED光源控制裝置可以調節白光LED光源的光譜以改變色溫，可調節光源的輸入功率；所述勻光板是在透明的亞克力板材上印刷反光網點或雕刻網狀格線；所述透光保護板為有機玻璃板。
本發明中，所述圍護結構為一立體空間，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%)或瀝青(反射率7%)。
本發明中，地面用LED燈具進行照明；該LED燈具安裝在天花板上方一側，燈具有控制裝置，其光譜和功率可調。
本發明中，所述光譜照度計用于測量地面和視力表處的照度，同時測定光譜。
本發明中，所述圍護結構為密閉，其空間6個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飽和而凝結；正對視力表燈箱的一側設有一個觀察窗口，用于被試者進行實驗。
本發明中，還可設有人造霧發生裝置，通過進霧口，將人造霧引入密閉的圍護結構內，用于在不同霧滴直徑和濃度下測量光譜和照度對人視力的影響，分析不同光譜的透霧能力。
當人在圍護結構內測試視力時，同時調節視力表光源和地面照明燈具的光譜，測試被試者視力，研究照明光譜對路面小目標分辨率的影響；異步調節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，研究照度對路面小目標可見度的影響。
本發明具有照明光譜與照度可調的優點，可用于測試照明光譜對視力的影響；且可以模擬道路照明，測試道路照明光譜對小目標可見度的影響。
圖中標號：1為光譜照度可調視力表燈箱，2為照明燈具，3為光譜照度計(測垂直照度)，4為光譜照度計(測水平照度)，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為保護底板，15為LED安裝面，16為勻光板，17為視力表，18為透光板護板，19為LED光源，20為LED控制器件。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例，對本發明做進一步說明。所描述的實施例僅為本發明的部分實施例。基于本發明中的實施例而未作出創造性成果的其他所有實施例，都屬于本發明的保護范圍。
實施例1：干燥空氣中的模擬道路照明視力測試
如圖1所示，一種照明光譜可調的電腦視力檢測儀，包括光譜照度可調視力表燈箱1，照明燈具2，光譜照度計(測垂直照度)3，光譜照度計(測水平照度)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。測試系統尺寸為：長度由視力表規定的測試距離決定，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視標應與被試者雙眼平齊，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組成內表面涂黑的圍護結構空間，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，其光源為LED光源，照明光譜和功率可通過照明燈具LED控制器件9進行調節。
測量垂直照度的光譜照度計3安裝于視力表燈箱邊緣處，高度為距地面1.5m。有兩個光譜照度計，一個受照面朝內，測量視力表的光出度，另一個受照面朝外，測量路燈產生的垂直照度，視力表處的垂直照度為視力表光出度和路燈產生垂直照度的疊加。測量地面水平照度的光譜照度計4安裝于路面的中心區域。
圍護結構密閉，其空間6個面和視力表燈箱1的出光面處均有加熱管12，可防止空氣中的水蒸汽過飽和而凝結；正對視力表燈箱的一側有一個觀察窗口5用于被試進行實驗。
如圖3所示，光譜可變視力表燈箱包括：視力表邊框13，保護底板14，LED安裝面15，勻光板16，視力表17，透光板護板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安裝面16上。LED光源控制裝置20可以調節白光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點或雕刻網狀格線，達到漫透射效果。透光保護板18為有機玻璃板，可保護視力表不受磨損。視力表17為標準對數視力表，測試時視力表與被試距離(即與觀察窗口5的距離)為5m。
本實施例的測試方法為：
電子視力檢測儀燈箱照明光源和空間照明燈具的色溫均設為從2200K到5000K，以500K為步長進行變化；地面水平照度為10?30 lx，視力表照度調節為水平照度的30%?60%，然后對受試者的視力進行測量。從而了解主干路的一般照明條件下光譜對小目標可見度的影響。
實施2：模擬霧中的視力測試
如圖1和圖2所示的一種模擬霧中道路照明的視力測試，在實施1的基礎上加入了模擬霧環境的裝置。天花板6上均勻分布4個進霧口10，系統密閉的圍護結構內有人造霧發生裝置，其造霧的霧滴大小和造霧速率可調節，霧滴通過進霧口10進入測試空間。可以在不同霧滴直徑和濃度下測量光譜和照度對人視力的影響，從而了解不同的霧環境下道路照明光譜對小目標可見度的影響。
傳真：