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全球LED照明领域顶尖专家论战:国际先进照明技术哪家强?

2020-05-16 20:44:07  来源:丰南资讯网

      全球照明领域最顶尖的科学家和知名专家汇聚一堂,带来了一场精彩绝伦的前沿技术饕餮盛宴,议题包括材料与创新结构,LED在农业、医疗、白光通信等领域的创新应用,照明对人体健康的影响,光源颜色质量评价。

      ALST是由国际电光源委员会(FAST-LS)与复旦大学先进照明技术教育部工程研究中心联合主办的高端会议。

      据国际电光源委员会(FAST-LS)主席Robin Devonshire(本次会议外方主席)介绍,因意识到科研、设计、制造和工程等中国照明领域相关人员对照明前沿技术的迫切需求和高兴趣度,希望通过与复旦大学先进照明技术教育部工程研究中心合作建立研讨会机制(ALST),与国际电光源科技研讨会(LS会议)形成密切配合,定期向中国的照明团队、特别是科研人员,分享照明相关知识,旨在搭建一个中国与国外LED相关领域学术界和企业界人员的交流合作平台。

      复旦大学副校长金力院士、国际电光源委员会(FAST-LS)主席 Robin Devonshire、 中国照明学会理事长徐淮、中国照明电器协会理事长刘升平、工程研究中心技术委员会主任庄松林、复旦大学学术委员会副主任工学部主任王威琪院士等一众领导嘉宾和400多位代表出席了本次会议。复旦大学先进照明技术教育部工程研究中心主任刘木清(本次会议中方主席)主持会议开幕式,期间,复旦大学先进照明技术教育部工程研究中心举行了成立揭牌仪式。周太明教授,叶关荣教授,张国义教授,王钢教授,梁荣庆教授及Robin Devonshire 教授等主持了随后的大会正式报告。

      Howard Cooper,法国医疗与健康国家研究院 人眼中的蓝光感受器-照明需兼顾非视觉功能

      最近,人们在视网膜的神经节细胞里又发现了一种含有新的感光色素的细胞,光敏黑色素细胞。虽然这些细胞的数量在视网膜总细胞数中的占比很小(小于百万分之三千),但与绝大多数视网膜细胞仅负责单纯的视觉功能相比,这些细胞所参与并发挥重要作用。人体各种非视觉功能的范围是非常广的,例如根据外界环境的昼夜长短调节生理结论和睡眠觉醒周期,瞳孔收缩,节律型激素的分泌,新陈代谢,心跳速率,身体核心温度,清醒及认知功能等。当动物(或人类)完全失去锥状细胞和杆状细胞后,它们的视觉功能完全丧失,但非视觉功能依然正常;反之,如果光敏黑色素细胞缺失,那么动物依然具有正常的视觉,但非视觉功能将受到影响,睡眠及生理节律将受到影响。最近,研究发现光敏黑色素细胞对视觉也有重要影响,它可以激活视皮质,促进更高级的大脑皮质中枢的唤醒。基于上述描述不难看出,在所有的感光细胞中,光敏黑色素细胞在人体对光的反应中发挥着广泛的作用。

      光敏黑色素细胞的感光灵敏度在480nm的蓝光附近达到最高。这类细胞对光线的反应与锥状和杆状细胞截然不同。光敏黑色素细胞需在较大光强的刺激下才会开始活动;光强不同,细胞的响应也有所不同。而且,细胞会在接受光刺激后的一个较长时段内一直处于活跃状态。因此,光敏黑色素细胞可被看作大脑对于外界辐照度的探测系统。由于光敏黑色素细胞对蓝光最敏感,所以许多研究都强调接受蓝光照射对于促进人的夜间睡眠,提高白天清醒度具有重要作用。但蓝光的照射是把双刃剑,蓝光照射究竟起到正面还是负面的作用取决于很多因素,例如被照时长,光强,光谱组成等。因此,未来的照明技术对科学界和工业界提出了新的挑战,即如何优化人工照明环境,使人们可以在视觉及非视觉功能上均获得更好的体验。

      罗毅,清华大学 关键技术及其展望

      在半导体照明光源系统层面,虽然近年来半导体照明市场呈现爆发性的增长,发展势头很好,但以下瓶颈问题妨碍了其进行更大规模的推广应用:配光不够多样,成本较高等。罗毅教授表示,其项目组在国内较早提出在外面构建一个三维自由光学曲面来调控其光线行为,以在照明平面内实现所需的照度/亮度分布。首先,我们提出了基于分离变量能量映射构建三维自由光学曲面的方法,并系统研究了坐标系选择、能量映射网格产生、三维表面构型、法向矢量误差校正等关键步骤。对于具有一定尺寸的小面积LED芯片,提出了基于实际需求的反馈修正方法。此外,研究了路面亮度、照度之间的关系,通过优化三维自由光学曲面的设计实现了人眼舒适的道路照明。基于此系列技术研发的实现条状均匀照度分布的三维自由光学曲面已经实现产业化,所研发的同时具有优异照明效果和良好节能效果的半导体照明光源已经很成功应用于人民大会堂、深圳高速等国内27个省市的照明工程中。

      罗教授还提出了三维自由光学曲面的两步设计法,首先设计一个高精度的、适于快速计算的初始三维光学曲面然后依次以控制照明区域边界、照明区域内的光分布为目标对其进行优化。仿真结果表明,该方法能同时实现高效率和高均匀度。

      林燕丹,复旦大学 常见物品的记忆色文化差异的研究——颜色质量评价体系研究进展报告

      CIE所推荐的通用显色指数Ra在实际应用中遇到越来越多地问题,与此同时,相应的改进或替代方案也陆续被提出。其中之一具有代表性的就是记忆色指出MCRI。它的基本理念是,光源的显色质量通过在它照射下的一系列常见物品的颜色与它们在人们脑海中记忆的颜色的相似程度来评价。两者匹配度越高,光源的显色质量越好。这种相似性是通过相似性分布函数来亮化的。研究表明证明记忆色指数与主观喜好度之间具有很高的相关性,但文化差异的影响对记忆色来说并不能成为一个重要的因素。