- 崔明豪;刘木清;
峰值电流的变化会导致半导体发光二极管(LED)的峰值波长发生变化。本文通过测试13种大功率LED在不同电流条件下的光谱，提出一种含电流参数的双高斯函数LED光谱模型，并对单色光和白光进行了拟合验证。结果表明：(1)含电流参数的双高斯光谱模型可有效预测不同电流条件下的LED峰值波长和光谱；(2)采用含电流参数的双高斯模型可有效提升白光光谱的光谱拟合效果。考虑电流参数后，在不增加LED数量的条件下，调整驱动电流可以使白光光谱的拟合结果相关系数从0.77提升至0.83。本研究对LED光谱组装和智能化LED产品的设计具有重要意义。
2023年01期 v.34 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 238K] - 朱小清;
对于白光LED光源，其亮度和显色指数很难同步提升。本文从LED蓝光激发红色荧光粉和绿色荧光粉混合体的角度进行分析，通过蓝光在LED支架内分别对不同荧光粉进行分离激发，避免了荧光粉之间的相互吸收，从而同步提高白光LED的亮度和显色指数，为LED在未来照明应用市场的升级提供了方案。
2023年01期 v.34 6-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 180K] - 李锦;刘玉莹;许春;姜丽;
介绍了一种带有恒照度照明设计的太阳光光纤导入照明系统实施方案，以1.25 mm芯径石英光缆的制备与工艺提升、光路优化与机械传动系统研究以及灯具补光一体化照明系统研究为主要工作，实现了太阳光光纤导入照明系统的恒照度功能，并达到了在室外照度100 000 lx、导光距离45 m的条件下，输出光通量为3 000 lm。
2023年01期 v.34 10-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 335K] - 渠吉庆;孙科学;许海兵;
针对能源紧缺和高质量照明需求的问题，提出一种结合日光的室内自适应照明方法。首先建立以最小化能源消耗为目标，以平均照度和均匀度为约束条件的非线性约束数学模型。其次，使用粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization, PSO)求解各个灯具的亮度，该方法考虑了室内光源布局和光照传感器布局因素。最后，将该方法与人工神经网络(Artificial Neural Networks, ANN)方法进行对比。结果显示，优化方法在能源消耗和照明质量上均胜于人工神经网络方法。
2023年01期 v.34 16-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 215K] - 兰冬超;魏巍;
动态星模拟器对DMD芯片有效工作区域内的光斑均匀度有着极高的要求，对LED发出的光线进行准直有利于提高DMD处均匀度。为了提高光线的准直度且简化动态星模拟器照明光学系统结构，采用自由曲面的TIR准直透镜作为照明光线准直器件。首先根据空间全反射定律、折射定律及三角函数关系解算出全反射曲面母线和折射曲面母线上各点的递推关系，并根据DMD芯片参数和LED发光面尺寸确定合理的初始值及边界值，采用迭代法计算出曲线上各点的坐标，从而拟合出全反射曲面母线及折射曲面母线。利用三维建模软件CATIA建模，得到TIR透镜的三维模型，采用理想光源及拓展光源在光学软件Lighttools中对TIR透镜的准直效果进行模拟仿真。结果表明，LED发出的光线经TIR透镜准直后发散角在±5°之内。基于设计的TIR透镜建立照明光学系统进行模拟仿真，结果显示DMD芯片有效工作区域内的光斑均匀度为98.6%,并基于此照明系统，分别对DMD芯片在On状态下和Off状态下进行光线追迹模拟，验证了其可行性。
2023年01期 v.34 22-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 435K] - 李征;王沸钢;梁静远;秦欢欢;赵黎;柯熙政;
LED以其节能、高效、耐用、绿色、环保等优点受到社会的高度重视，在显示屏、交通信号灯、液晶屏背光、温室补光和日常照明，乃至通信等诸多方面有广泛的应用。本文从LED的原理出发，阐述了白光LED的原理和材料器件进展。针对白光LED在可见光全双工通信中的应用，对LED的光学设计、驱动电路和信道建模进行了讨论，并引用实验进行了验证，最后对LED未来的发展进行了展望。
2023年01期 v.34 29-40+44页 [查看摘要][在线阅读][下载 927K] - 王德镇;宗桢;冀晓健;
随着双碳政策的推行、绿色城市的发展，LED光源凭借其功耗低、光效高等优点在城市道路照明中广泛应用。本文主要介绍了LED城市道路照明灯具的应用情况以及维护中存在的问题，简述LED灯具驱动电源技术原理，推荐了LED灯具驱动电源统一的技术要求，探索出一种高效的LED驱动电源维护方案，为LED城市道路照明灯具维护标准化发展提供参考。
2023年01期 v.34 41-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 129K] - 杨永胜;陈成;胡洪义;李兰馨;张淑坤;
为了改善矿井下的照明作业环境，降低长期待在井下对人体造成的不利影响，设计基于CAN总线通信方式的仿生LED照明控制系统，该系统主要由照明分控制器和LED仿生照明灯具组成。文章给出了该系统的整体构成、通信方式、照明分控制器和LED仿生照明灯具软硬件设计方案，并详细地介绍了系统的功能实现。通过融合星型组网技术和大数据仿生算法，在格拉斯曼调光混合定律的基础上实现了仿生LED照明控制系统。经过测试，本系统最终实现了模拟自然光的亮度和色温变化自主控制照明灯具的功能，在满足标准和规范要求的条件下，改善传统的照明工况，提高人体的适应性。
2023年01期 v.34 45-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 361K] - 杜元宝;刘永福;张日光;赵丽霞;
智能照明是指利用物联网技术、有线/无线通信技术、电力载波通信技术、嵌入式计算机智能化信息处理，以及节能控制等技术组成的分布式照明控制系统，实现对照明设备的智能化控制，其内部的核心发光器件是LED光源。因此，如何实现LED光源的调光、调色是实现LED智能照明的关键。本文主要研究一种新型星空CSC调光、调色COB封装结构的设计，该设计采用蜂窝式的排列方式，可以在同一个光源、同一个发光面内实现不同色温的自由变换，同时确保色温变化的同时光源出光角度维持不变。该封装结构的设计采用CSC(Chip Scale Coat)封装设计，与传统LED光源器件相比具有耐高温、出光均匀、高可靠性等优势。
2023年01期 v.34 51-55+72页 [查看摘要][在线阅读][下载 316K]
- 邵戎镝;曹亦潇;郝洛西;
睡眠环境中的光线与睡眠健康紧密相关。本文采用循证研究的荟萃分析(Meta分析)手段，分析了强光刺激、高色温光照、蓝光限制照明等不同强度、光谱特征的光刺激，在不同作用时间对褪黑激素暗光下分泌起始时间(DLMO)、睡眠效率与入睡潜伏期的影响。结果显示，无论昼夜节律、睡眠质量均受到光照非视觉生理效应的调节，但不同光照参数对昼夜节律和睡眠质量的调节效应有显著差别。总体上看，时间参数在决定昼夜节律、质量方面均起到重要作用；其次，昼夜节律指标变化呈光照强度依赖，但未发现睡眠质量指标变化与光照强度之间的明显相关性；睡眠期间极低强度光照持续作用，也将造成严重的睡眠质量破坏；此外，全天性的光环境设计更有助于改善睡眠健康。最后，在荟萃分析证据集成的基础上，本文根据“睡眠—觉醒”双过程理论，从昼夜节律和睡眠稳态两个方面，就如何通过室内照明支持睡眠健康，提供了策略建议。
2023年01期 v.34 56-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 982K] - 边宇;庞钰芝;遇大兴;冷天翔;
旨在解决建筑群或某区域内全部建筑的采光与视觉舒适度总体评价的问题，并据此提出建筑群空间布局优化设计方法，本文将采光阈占比(SDA)、年日照时数(ASE)的应用对象拓展至建筑群或城市设计尺度，并形成优化设计方法。以华南地区某学校为例，对10种空间布局的教学楼总体采光效果进行比较择优，明确最优方案的空间特征。结论为：1)通过SDA和ASE可以评价建筑群总体采光与视觉舒适度水平；2)通过“空间布局—建筑设计—立面遮阳”三个阶段的优化设计提升教学楼总体采光和视觉舒适度水平；3)所提出的总体评价模型与优化设计方法可为绿色校园规划提供科学依据。
2023年01期 v.34 68-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 300K] - 党睿;丛阳;王卿臣;
光环境感受反映了室内空间使用者的视觉舒适性，是光环境质量的重要评判标准。Kruithof室内光环境舒适度曲线揭示了环境色温与视觉舒适之间的关系。本研究基于Kruithof曲线在应用上的局限性，提出了一种基于特定室内场景下的光环境视觉舒适度主观评价实验，利用支持向量机(SVM)分类算法对实验数据进行训练，得到不同视觉舒适等级的分类界面，并通过模型分类界面可视化得到特定室内场景下Kruithof光舒适曲线修正结果。该修正方法可以用于不同室内场景下的光舒适评价模型的建立，为室内光环境质量的精准评价提供了理论支持。
2023年01期 v.34 73-77+149页 [查看摘要][在线阅读][下载 384K] - 刘享杰;苏航;谭有恒;虞刚;杨彪;
地下空间由于建筑条件限制，缺乏足够自然光，不利于长时间驻留工作人员的生理和心理健康。为了探究地下空间中不同自然光介入程度对人工作绩效的影响，本研究采用现场准实验的方法，选取济南地区自然光介入程度不同的三个地下空间(济南西站、奥体中心站、印力印象城)作为实验地点，采集了12名被试者不同时间(白天、黑夜)、不同场景(有自然光介入/无自然光介入)下的工作情绪、工作状态和工作效率数据。研究结果表明，地下空间不同自然光介入程度对人的工作绩效有显著影响，当自然光介入比例从7%～26%时，可以显著缓解抑郁情绪，提升注意力的主观评价得分；当自然光介入比例达到97%时，除了上述影响外，还可缓解困惑情绪，增强活力情绪，提升工作效率。结论可为地下空间光环境优化设计提供参考依据。
2023年01期 v.34 78-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 517K] - 吕承哲;杨春侠;王晓庆;
以户外人工照明环境中个体反应为切入点，通过文献数理分析总结了户外人工照明环境影响步行行为的发展脉络、理论基础和研究热点。发展脉络方面，物质空间导向类与个体反应导向类研究的相继发展反映出精细化和人本化的研究趋势。理论基础方面，明确了光环境对行为活动的影响过程。研究热点方面，总结了感知与应对层面人工照明环境与个体表现之间的关系，并探讨了关键照明水平；在评估层面，梳理了既有评价指标，并将其总结为心理安全、视觉体验和恢复体验三个维度。最后，以上述讨论为基础提出未来研究的三个方向：光环境、个体、空间要素之间的协同研究；人工照明环境指标的验证与优化；行为活动的拓展研究。
2023年01期 v.34 86-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 576K] - 魏彬;丁文超;刘燕娟;朱奕光;戴奇;胡治国;
本研究提供了中小学教室照明空间光分布的三种照明灯具技术方案，可根据不同的产品市场定位和需求，针对性地开发相应产品。通过动态配光、局部调光、固定配光三种方式，可以有效调节教室照明的空间明亮度和节律刺激，兼顾照明指标需求和能耗的考虑，实现更加健康、舒适、节能的教室照明环境。
2023年01期 v.34 97-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 251K] - 马思捷;黄恒;姚影;杨颖琪;钱萌;贺达观;曹亚首;
目前存在较多的照明标准，但关于不合理照明产生的光环境问题的研究却较少。本研究参考国内外环境亮度分区，按使用功能特点和光环境质量要求，将深圳市划分为四类光环境功能区；总结出能够体现区域光环境质量的眩光指数GR、人眼方向的垂直照度、住宅建筑居室窗户外表面上垂直照度以及夜空亮度等指标作为光环境评价指标，并给出建议限值。以深圳市为例，验证光环境评价指标限值的合理性，现场监测结果发现，除了夜空亮度未达到但接近质量要求，其他指标达标率均在75%以上，因此，光环境评价指标限值取值合理，可为深圳市光环境管理和光污染控制提供技术支撑。
2023年01期 v.34 102-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 402K]