LED车灯模组光色快速测量应用

随着LED半导体照明技术迅速发展,LED车灯模组在汽车照明中的应用越来越广泛。为了确保LED车灯模组光色一致性和性能符合要求,快速而准确的测量成为关键。我们介绍一种专门针对LED车灯模组光色快速测量设备。

保证光色一致性:LED模组光色性能直接关系到车灯系统的光学性能。利用快速测量技术,可以对LED模组光色性能进行100%全检,确保每个LED车灯模组的光色性能得到准确评估,从而保证LED车灯模组之间的光色一致性。

提高检测效率:利用LED车灯模组快速测量技术,可以对LED车灯模组光色性能进行100%全检,大幅提高了检测效率,加快整个检测流程。

确保产品质量:通过对LED车灯模组的光学性能进行精确测量,可以及时发现产品的缺陷和不合格情况,从而及时进行调整和修正,保证产品质量符合标准要求。

降低生产成本:快速测量技术不仅可以保证产品质量,还可以根据测试结果科学分BIN,将光色特性一致的模组结合使用,提高产品的利用率,降低了生产成本。

综上所述,LED车灯模组快速测量技术在提高产品质量、降低成本、增强检测效率等方面具有明显优势,将为汽车照明行业的发展带来更大的便利和推动力。

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前照灯
GB 4599-2007 汽车用灯丝灯泡前照灯
GB 21259-2007 汽车用气体放电光源前照灯
GB 25991-2010 汽车用LED前照灯
GB 30036-2013 汽车用自适应前照灯系统
ECE R112-2020 关于批准发射非对称近光和/或远光并装用灯丝灯泡和/或LED模块的机动车前照灯的统一规定
ECE R149-2021 关于批准机动车道路照明装置(灯)和系统的统一规定
前雾灯
GB 4660-2016 机动车用前雾灯配光性能
ECE R19-2020 关于批准机动车前雾灯的统一规定
ECE R149-2021 关于批准机动车道路照明装置(灯)和系统的统一规定
后雾灯
GB 11554-2008 机动车和挂车用后雾灯配光性能
ECE R38-2021 关于批准机动车及其挂车后雾灯的统一规定
ECE R148-2021 关于批准机动车及其挂车用灯光信号装置(灯)的统一规定
位置灯 示廓灯 制动灯
GB 5920-2019 汽车及挂车前位灯、后位灯、示廓灯和制动灯的配光性能
ECE R7-2020 关于批准机动车(除摩托车外)及其挂车前和后(侧)位置灯、制动灯和示廓灯的统一规定
ECE R148-2021 关于批准机动车及其挂车用灯光信号装置(灯)的统一规定
转向灯
GB 17509-2008 汽车及挂车转向灯信号灯配光性能
ECE R6-2020 关于批准机动车及其挂车转向信号灯的统一规定
ECE R148-2021 关于批准机动车及其挂车用灯光信号装置(灯)的统一规定
倒车灯
GB 15235-2007 机动车辆及其挂车的倒车灯
ECE R23-2020 关于批准机动车辆及其挂车倒车灯和低速辅助照明灯的统一规定
ECE R148-2021 关于批准机动车及其挂车用灯光信号装置(灯)的统一规定
牌照灯
GB 18408-2015 汽车及挂车后牌照板照明装置配光性能
ECE R4-2020 关于批准后牌照板照明装置的统一规定
ECE R148-2021 关于批准机动车及其挂车用灯光信号装置(灯)的统一规定
侧标志灯
GB 18099-2013 机动车及挂车侧标志灯配光性能
ECE R91-2019 关于批准机动车及其挂车侧标志灯的统一规定
ECE R148-2021 关于批准机动车及其挂车用灯光信号装置(灯)的统一规定
昼间行驶灯
GB 23255-2019 机动车昼间行驶灯配光性能
ECE R87-2019 关于批准机动车昼间行驶灯的统一规定
ECE R148-2021 关于批准机动车及其挂车用灯光信号装置(灯)的统一规定
角灯
GB/T 30511-2014 汽车用角灯配光性能
ECE R119-2016 关于批准机动车角灯的统一规定
ECE R149-2021 关于批准机动车道路照明装置(灯)和系统的统一规定
机动车用三角警告牌
GB 19151-2003 机动车用三角警告牌
ECE R27-2019 关于批准三角警告牌的统一规定
ECE R150-2021 关于批准机动车及其挂车回复反射装置的统一规定
机动车回复反射器
GB 11564-2008 机动车回复反射器
ECE R3-2020 批准机动车及其挂车回复反射装置的统一规定
ECE R150-2021 关于批准机动车及其挂车回复反射装置的统一规定

 

分布光度计常见故障

定义:
分布光度计是一种用于测量发光物体在不同角度下光强度的专用设备,系统组成包括:光度计、测试转台及控制系统、被测样品供电系统、激光对准器、标准光源、工控机、测控软件,可用于测量照明产品空间光强分布曲线、总光通量以及发光效率等参数。

原理:
测量原理是当光度计测量距离足够远时,将被测发光物体近似于点光源,利用光照度与光强度成距离平方反比关系(即I=Ed²)得到光强。

测量步骤:
1、依次打开计算机或者工控机、测控系统、测控软件后,请检查测控系统通讯是否正常。
2、首次使用测控系统时需要对其进行标定,使用光强标准灯或者总光通量标准灯标定光度计或者测量距离,完成以后复测标准光源,请确认其是否与标称值一致。
当然用户也可以根据实验室风控管理及操作规程定期对系统进行标定确保其数据一致性。
3、测试准备:首先安装测试支架,通常系统会配备平板灯、路灯、筒灯、裸光源、灯管五种测试支架,然后打开激光瞄准器同时安装灯具,根据不同灯具准确找出其发光面中心,通常随机操作手册会提供灯具发光中心示意图,正确安装灯具极其重要。
发光面中心确定需要两个步骤:首先通过手动调节测试支架或者重新安装灯具,调整灯具发光面中心至激光中心;其次将测控软件旋转-90°至正对光度计,灯具发光面前后调节可以用手转动灯臂至到找到发光面中心。
最后打开测控软件点亮被测灯具,请检查灯具是否正常点亮。
4、测控软件点击启动测试按钮,等待系统完成测试后保存文件并关闭灯具,导出或者读取测试报告。
5、依次关闭测控软件、测控系统、计算机或者工控机。

常见故障:
1、分布光度计无法通讯
①检查系统设置是否被改动,通常有RS232通讯或者CAN通讯配置,按照操作说明书检查配置。
②检查系统急停开关是否被错误按下,打开急停开关再检查是否正常。同时检查光度计探头是否宕机,重启光度探头。
③检查通讯线是否出现破损情况,需要更换则更换数据线。
④测试过程中出现通讯中断,请重启系统然后再试机。若依然无法通讯,请重新安装软件并配置通讯串口。
⑤硬件故障导致无法通讯,通常是通讯芯片损坏,请求厂商技术支持。
2、分布光度计无法通电
①检查电源线是否接上或者市电供电是否中断,若上述检查正常,请检查空气开关是否损坏。
②空气开关跳闸,请检查灯具供电是否接错导致短路。
③部分设备无法通电一般是硬件故障,请求厂商技术支持。
3、分布光度计无法运转
①系统通讯及供电均正常,设备无法运转,请检查设备是否过载,确认灯具重量是否超重。
②打开测试转台外壳,请检查驱动器是否出现故障代码,请求厂商技术支持。

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分布光度计测量不确定度评估报告
分布光度计与分光光度计应用

机动车回复反射器(GB 11564-2008)

回复装置标准体系:

GB 11564-2008 机动车回复反射器 ( ECE R3 )
Retro reflector device for motor vehicles

GB 19151-2003 机动车用三角警告牌 ( ECE R27 )
Warning triangles for motor vehicle

GB 23254-2009 货车及挂车 车身反光标识 ( ECE R104 )
Retro-reflective markings for trucks and trailers

GB 25990-2010 车辆尾部标志板 ( ECE R69/ECE R70 )
Rear-marking plates for vehicles and their trailers

国家标准GB 11564-2008 机动车回复反射器

反射器色度要求如下:
1、反射器的色度为红色,琥珀色或无色透明(白色)。
2、当反射器使用相当于 GB/T 3978 规定的标准光源 A(色温为 2856K)照射时,其观察角 α 为20′,照射角 β 为 V=H=0°(无色透明反射器 β 为 V=±5°H=0°),反射光的色度特性应符合 GB4785 中 4.2.4要求。
3、无色透明反射器不应产生选择性反射,即经相当于 GB/T3978 规定的标准光源 A 照射时,其反射光色度坐标 x 和 y 变化不大于 0.01。

反射器色度试验:
1、以标准色度样板和被测样品或样块,在相当于 GB/T 3978 规定的标准光源 A 的照射下进行目视比较,定性地判定是否符合色度要求。
2、如对目视比较的定性判定有异议,则应按 4.3.2 或 4.3.3 要求,使用定量方法测定色度坐标,确定其是否符合要求。

标准中要求对于目视判定有异议时,使用定量方法测试色度坐标,可以参考反射器光度测试方法进行测量。
鉴于光度测试方法较为复杂,可以考虑简单替代方法进行测试,使用检测仪器对标准样品及测试样品进行对比测试可以对反射器色度进行快速判定。

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汽车灯配光性能测试系统应用
汽车灯明暗截止线位置测量
LED车灯模组光色快速测量应用
CCD光谱辐射分析仪应用

绝对发光强度分布测量(CIE 70-1987)

CIE 70-1987 The Measurement of Absolute Luminous Intensity Distributions
CIE 70-1987 绝对发光强度分布测量

分布光度计类型:

一、结构分类:
1 光源旋转式 (3种)
2 探头旋转式 (3种)
3 反光镜旋转式 (2种)

二、坐标系分类:
1 CIE (A, α) 汽车/飞机/轮船 照明信号灯:
1.1 LMT Goniometer:LMT GO-H 1000/LMT GO-H 1400/LMT GO-H 1660/ LMT GO-H 1860
1.2 Instrument System Optronik Line:AMS 3000/AMS 5000
1.3 X-Rite GmbH  Optronik:SMS 10

汽车灯配光性能测试系统维护服务:
1、基础保养:加注黄油、易损件检查。
2、基础维护:转台检查、探头位置检查及距离确认。
3、辅助计量、整体移机、维修服务。
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2 CIE (B, β) 泛光灯:
2.1 LMT Goniometer:LMT GO-V 1920

3 CIE (C, γ) 室内外照明:
3.1 LMT Goniometer:LMT GO-DS 1600/LMT GO-DS 2000
3.2 UL Lighting Sciences Inc:LSI-6220T/LSI-6240T/LSI-6440T

CIE 70-1987/P25                                                    CIE 70-1987/P26

参考标准:
CIE No.70 The Measurement of Absolute Luminous Intensity Distribution.
CIE No.121 Photometry and Goniophotometry of Luminaries
CIE No.30-2 Calculation and Measurement of Luminance and Illuminance in Road Lighting.
CIE No.34 Road Lighting Lantern and Installation Data – Photometrics, Classification and Performance.
CIE No.102 Recommended Format for Electronic Transfer of Luminaire Photometric Data
CIE No.40 Calculation for Interior Lighting Basic Method.
CIE No.43 Photometry of Floodlights
CIE No.S010/E 2005 Photometry- The CIE System of Physic Photometry
IESNA LM79-19 IES Approved Method for the Electrical and Photometric Measurements of Solid-State Lighting Products
IESNA LM-63-95/2002 Standard File Format for Electronic Transfer of Photometric Data and Related Information
BS EN 13032-1 Light and Lighting-measurement and Presentation of Photometric Data of Lamps and Luminaries Measurement and File Format.
BS EN 13032-2 Light and Lighting-measurement and Presentation of Data.

汽车灯配光性能测试系统应用
汽车灯明暗截止线位置测量
LED车灯模组光色快速测量应用
CCD光谱辐射分析仪应用

照明光品质评价体系

照明光品质评价体系分 3 部分:光生物安全、光品质、非视觉效应。

1、光生物安全:

CIE S009 / E:2002 Photobiological safety of lamps and lamp systems
IEC 62471:2006 Photobiological safety of lamps and lamp systems
IEC /TR 62471-2 Photobiological safety of lamps and lamp systems—Part 2: Guidance on manufacturing requirements relating to non-laser optical radiation safety
GB/T 20145-2006《灯和灯系统的光生物 安全性》
GB/T 30117.2《灯和灯系统的光生物安全第 2 部分:非激光光辐射安全相关的制 造要求指南》
IEC/TR 62778 “应用 IEC 62471 评估光源和灯具的蓝光危害”
GB 7000.1-2015《灯具第 1 部分:一般要求与试验》

2、光品质: GB 50034-2013《建筑照明设计标准》相关参数要求包括照度、照度均匀度、亮度、色温、 显色指数、统一眩光值。

2.1综合型
GB 50034-2013 建筑照明设计要求标准
GB/T 13379-2008(NEQ ISO 8995:2002)视觉工效学原则室内工作场所照明
GB/T 26189-2010(IDT ISO 8995:2002/CIE S008/E:2001) 室内工作场所的照明
ISO 8995-1:2002(E)/CIE S008/E:2001 Lighting of work places -- Part 1:Indoor
ANSI/IESNA RP-1-04 American National Standard Practice for Office Lighting
EN 12464-1:2011 Light and lighting — Lighting of work places — Part 1:Indoor work places
CIE 205:2013 Review of Lighting Quality Measures for Interior Lighting with LED Lighting Systems
CIE 218-2016 Research Roadmap for Healthful Interior Lighting Applications

2.2色温
CIE015-2004 Colorimetry
ANSI C78.377-2017 American National Standard for electric lamps -Specifications for the Chromaticity of Solid State Lighting(SSL) Products

2.3显色指数
CIE013.3-1995 Method of Measuring and Specifying Colour Rendering Properties of Light Sources
GB/T 5702-2003 光源显色性评价方法
GB/T 26180-2010(IDT CIE 13.3-1995) 光源显色性的表示和测量方法
CIE 177:2007 Colour Rendering of White LED Light Sources
IES TM-30-15 IES Method for Evaluating Light-Source Color Rendition
CIE TN224-2017 Colour Fidelity Index for accurate scientific use
CIE TC1-91 Methods for Evaluating the Colour Quality of White-Light Sources

2.4眩光
CIE 117-1995 discomfortable glare in interior lighting
GB/Z 26212-2010(IDT CIE 117-1995) 室内照明不舒适眩光
CIE 190:2010 Calculation and Presentation of Unified Glare Rating Tables for Indoor Lighting Luminaires
CIE JTC 7(D3/D1) Discomfort caused by glare from luminaires with a non-uniform source luminance
CIE TC 2-86 Glare Measurement by Imaging Luminance Measurement Device (ILMD)

2.5频闪
IEC TR 61547 -1 Edition 2.0(2017-10) Equipment for general lighting purposes –EMC immunity requirements –Part 1:An objective light flickermeter and voltage fluctuation immunity test method
IEEE Std 1789 Recommended Practices for Modulating Current in High-Brightness LEDs for Mitigating Health Risks to Viewers
CIE TN 006:2016 Visual Aspects of Time -Modulated Lighting Systems-Definitions and Measurement Models

2.6VICO指标
CSA035.1-2016 LED 照明产品视觉健康舒适度测试第 1 部分:概述
CSA035.2-2017 LED 照明产品视觉健康舒适度测试第 2 部分:测试方法-基于人眼生理功能的测试方法及技术要求
CSA035.3-2017 LED 照明产品视觉健康舒适度测试第 3 部分:测试方法-基于眼底功能的测试方法及技术要求

2.7噪声
GB/T 14044-2008 管形荧光灯用镇流器性能要求
GB/T 9473-2017 读写作业台灯性能要求
Energy Star
Program Requirements Product Specification for Lamps (Light Bulbs) Eligibility Criteria Version 2.1
Program Requirements Product Specification for Luminaires (Light Fixtures) Eligibility Criteria Version 2.0

2.8其它
CIE 095-1992 Contrast and Visibility

3、非视觉效应:

3.1 CIE 158-2009 OCULAR LIGHTING EFFECTS ON HUMAN PHYSIOLOGY AND BEHAVIOUR ( 人眼照明对于人体生理和行为的影响)
国际照明委员会技术报告:
第一部分重点关注照明质量包括:人类需求、结构整合和经济约束。

 


第二部分“光明与黑暗的神经生理学”包括:
1)人活动节律分类;
2)昼夜节律的生理体现、控制昼夜节律的大脑结构、光的影响;
3)褪黑激素分泌的节律影响、光对夜间褪黑激素的抑制作用、健康与褪黑激素周期的关系;
4)皮质醇分泌的节律、光的影响;
5)心率、生殖激素影响;
6)免疫系统的昼夜节律、季节性变化。
第三部分“视觉系统和生理学”包括:
1)视觉系统、眼睛结构、明视觉和暗视觉函数;
2)非视觉光感的定位;
3)昼夜节律的眼睛敏感度影响因素;
4)随年龄增长,晶状体变厚且变得更不透明,到达视网膜的光线减少,且短波长的光影响更大,昼夜节律振幅减少。
第四部分“行为对健康人的影响”包括:
1)行为绩效的昼夜节律;
2)日间照明的影响;
3)夜间照明的影响;
4)昼夜相移;
5)低频闪烁对工作效率的影响。
第五部分“照明的治疗效果”包括:
1)情感障碍;
2)睡眠障碍;
3)昼夜节律与药物治疗;
4)神经系统障碍:阿尔茨海默氏症与相关的痴呆症。
第六部分“照明研究方法”包括:
1)光测量;
2)曝光量和照明计量;
3)研究方案的设计问题。
第七部分“建筑和生活方式应用”包括:
1)健康照明通则;
2)照明品质基础需符合生态平衡;
3)日间工作时,实现健康照明建议包括利用太阳光、重点作业区域提高照明、只传递需要的光;
4)夜班工作时,提供生物有效照明。

3.2.1 DIN SPEC 5031-100-2015 通过人眼的光对人的褪黑色素影响
光敏感性视网膜神经节细胞(ipRGC)存在自身的作用光谱,为了确保科学研究或者应用研究的可比性、或者为了制定照明计划需使用统一的评估方法,对光的非视觉作用所涉及作用光谱,非视觉 辐射值评估方法、非视觉作用系数、非视觉日光当量以及与年龄相关的矫正系数等可参见由德国标准化协会光学技术标准委员会推出的DIN SPEC 5031-100-2015 标准化文件。

3.2.2 DIN SPEC 67600-2013 生物效应照明设计指南
设计指导原则中对进入人眼的光的非视觉作用提供参考,设计以及使用对人体生理有效的光的主要目标是: 通过在人们的活动时间内对表现与专注度施加正面影响,以及在人们的休息时间内提高人们的精力恢复速度来稳定人体生理节律系统。
对人体生理有效的光应达到如下效果:
(1)稳定个体的生理节律;
(2)暂时性建构睡眠-清醒周期,最好能让它与 24 小时昼夜节律相同步;
(3)增强生物钟的振幅;
(4)专注状态的激发与增强;
(5)稳定工作能力,并 减少即时疲劳;
(6)增加快体力恢复;
(7)改善情绪(比如避免忧郁);
(8)增强人体免疫系统。指导原则中概括了影响光生物效应的 7 个基本因素。
生理有效光的设计需求随着场所不同而不同,设计指导原则对于教育设施、老年人的家居与疗养院、医疗诊所、办公室、控制室和交通枢纽提出了设计建议,明确指出了在不同地方的生理有效光的推荐指数。

3.3 CIE TN 003:2015 Report on the First International Workshop on Circadian and Neurophysiological Photometry(昼夜节律和神经生理学光度测量工作组报告)
报告重点关注眼睛在处理光信息时的作用以及对眼睛所接收到的光照的测量,尤其强调其产生的生理方面和光生物方面的影响。
光照可以导致生理节律、激素分泌以及其他一些行为表现的改变,诸如,生物钟的改变、 时差、褪黑素抑制以及瞳孔收缩、照明适应和生理上的反应。这些诸多方面的影响都决定于一个新的眼球内的光感知系统,即黑视蛋白的发现。
人类视锥细胞和视杆细胞一共包含了 4 种不同的光色素,每一种都有各自不同的宽光谱范围的光谱灵敏度曲线,并且他们各有交叉,最终决定了人眼对光辐射的可见度。Scone 感光色素对短波长的光最敏感,其次是 rod 光色素(rhodospin),M cone,L cone 对长波较为敏感。黑视蛋白的最敏感波长在 scone 视蛋白和 rhodospin 中间约为 480nm。
由于所有 5 种不同的光色素都在新的感光系统中被找到,应该建立一个完整的模型以包括这 5 个刺激值。为了更好地利用这个模型,光照应该能被测量到更多信息以分别得到这五个刺激值。所以现在对进行生理节律和神经生理相关的实验时,建议仔细的测量出完整的光谱信息,然后利用提供的计算工具算出这五个部分。
研讨会共识声明:
A、视网膜组织和褪黑素
脊椎动物视网膜上的感光细胞被分为三种类型,负责暗视觉的视杆细胞,负责明视觉的视锥细胞以及自主感光神经节细胞。
B、感光尺寸:五种宽带灵敏度公式
通过 SIDData 计算五种光谱权重值的方法。
C、晶状体老化的影响
相比于标准观察者(32 岁),老年人(70 岁)在同等能量的照明条件下,抵达视网膜的 辐照度百分比低于标准观察者。年龄对于与明视觉相关的透过率降低的影响要低于对 α-opic视蛋白灵敏度相关的透过率的影响。因为明视觉的视函数光谱范围更窄并且更加集中于长波范围,所以在与年龄相关的可见度下降方面或许低估了在非视觉光感受灵敏度方面的降低。
D、光谱灵敏度
ipRGC 整合了它自己的黑视蛋白驱动的光谱灵敏度和由视锥细胞与视杆细胞内的感光 器所接收到的信号。每个光探测器的机制都有明确的光谱敏感度公式,它由五个人类感光色 素的频谱效率和眼睛的光谱转化率特性决定。黑视蛋白 480nm;杆状细胞中的视蛋白 rhodopsin 505nm~510nm;scone 视蛋白 440nm;M cone 视蛋白 545nm;L cone 视蛋白 570~575nm。
E、生理节律和神经生理对光照的反应

3.4 ISO/TC274/N 0292 工作场所生物效应人工照明面临的机遇和挑战
新型节能和智能照明技术在“生物效应人工照明”领域中的应用尤其是考虑到照明的非视觉效应时,机遇和挑战并存。 ISO-TC274 N0292 对“生物效应人工照明”面临的 4 个机遇和 18 个挑战作出叙述。

3.5 ISO/TR 21783 集成照明设计指南
ISO/PDTR 21783:2016 Light and lighting — Integrative lighting — Non-visual effects报告确定适合在照明应用中可安全有效使用的材料,关键光参数包括:光谱组成、照射强度、光照射总量、 随时间变化的动态照明,对工作场所的日间和夜间照明、健康和护理场所照明、教育场所照明需求。

紫外辐射通量测试应用
植物生长灯光色测量应用
COB/LED集成排测机应用
CCD光谱辐射分析仪应用