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Entwicklung einer LED-Blendquelle zur Untersuchung der spektralen Blendempfindlichkeit

Zhang, Wei :
Entwicklung einer LED-Blendquelle zur Untersuchung der spektralen Blendempfindlichkeit.
TU Darmstadt, Fachgebiet Lichttechnik , Darmstadt
[Masterarbeit], (2015)

Kurzbeschreibung (Abstract)

Am Fachgebiet Lichttechnik wird die spektralen Blendempfindlichkeit des menschlichen Auges unter Nachtfahrtbedingungen untersucht. Zu diesem Zweck wird ein Messplatz zur Durchführung von Blendungsversuchen mit Probanden in Dunkelheit benötigt. Im Labor des Fachgebiets steht bereits eine Detektionsbox zur Simulation einer nächtlichen Umgebung zur Verfügung. Als Erweiterung des bisherigen Laboraufbaus wird im Rahmen dieser Arbeit eine kompakte Lichtquelle zur Erzeugung verschiedener Blendreize entwickelt und charakterisiert. In diesem Kontext kommen drei Hauptaufgaben infrage. Zunächst werden die nötigen Komponenten ausgewählt und auf einer optischen Bank zusammengebaut. Als Lichtquelle wird eine weiße Ein-Chip-LED gewählt, deren Strahldichte durch den LED-Strom durchstimmbar ist. Durch den Einsatz von schmalbandigen Interferenzfiltern werden quasi-monochromatische Reize aus dem LED-Spektrum von 440 nm bis 650 nm jeweils mit 10 nm Schritten erzeugt. Die Filtersätze werden in zwei motorisierte Filterrädern montiert. Am Ausgang der Filterräder wird eine Streuscheibe eingesetzt, um eine gleichmäßige Leuchtdichteverteilung im peripheren Gesichtsfeld des Probanden zu gewährleisten. Für die Kalibrierung des Messplatzes wird ein Neutraldichtefilter mit 1% Transmissionsgrad zur Abschwächung der Blendstrahl hinzugefügt. Zusätzlich wird eine Irisblende mit veränderlichen Durchmesser eingebracht, um die Blendquellengröße zu variieren. Alle Bauteile werden auf einem Aluprofil montiert. Die Komponenten sind auf dem Aluprofil verschiebbar. Des weiteren wird mit LabVIEW eine Software zur Ansteuerung des Messplatzes entwickelt. Die Blendquelle und das zur Vermessung der spektralen Strahldichte benötigte Spektrometer werden vom PC über USB-Schnittstelle angesteuert. Die Software ermöglicht eine einfache Bedienung von einzelnen Komponenten und einen vollautomatischen Ablauf für verschiedene Testfälle. Zum Schluss dieser Arbeit wird das gesamte System durch eine Charakterisierung der spektralen Eigenschaften der Blendquelle validiert. Alle Komponente funktionieren einwandfrei. Mithilfe des Aufbaus können zukünftig verschiedenartige Probandentests durchgeführt werden.

Typ des Eintrags: Masterarbeit
Erschienen: 2015
Autor(en): Zhang, Wei
Titel: Entwicklung einer LED-Blendquelle zur Untersuchung der spektralen Blendempfindlichkeit
Sprache: Deutsch
Kurzbeschreibung (Abstract):

Am Fachgebiet Lichttechnik wird die spektralen Blendempfindlichkeit des menschlichen Auges unter Nachtfahrtbedingungen untersucht. Zu diesem Zweck wird ein Messplatz zur Durchführung von Blendungsversuchen mit Probanden in Dunkelheit benötigt. Im Labor des Fachgebiets steht bereits eine Detektionsbox zur Simulation einer nächtlichen Umgebung zur Verfügung. Als Erweiterung des bisherigen Laboraufbaus wird im Rahmen dieser Arbeit eine kompakte Lichtquelle zur Erzeugung verschiedener Blendreize entwickelt und charakterisiert. In diesem Kontext kommen drei Hauptaufgaben infrage. Zunächst werden die nötigen Komponenten ausgewählt und auf einer optischen Bank zusammengebaut. Als Lichtquelle wird eine weiße Ein-Chip-LED gewählt, deren Strahldichte durch den LED-Strom durchstimmbar ist. Durch den Einsatz von schmalbandigen Interferenzfiltern werden quasi-monochromatische Reize aus dem LED-Spektrum von 440 nm bis 650 nm jeweils mit 10 nm Schritten erzeugt. Die Filtersätze werden in zwei motorisierte Filterrädern montiert. Am Ausgang der Filterräder wird eine Streuscheibe eingesetzt, um eine gleichmäßige Leuchtdichteverteilung im peripheren Gesichtsfeld des Probanden zu gewährleisten. Für die Kalibrierung des Messplatzes wird ein Neutraldichtefilter mit 1% Transmissionsgrad zur Abschwächung der Blendstrahl hinzugefügt. Zusätzlich wird eine Irisblende mit veränderlichen Durchmesser eingebracht, um die Blendquellengröße zu variieren. Alle Bauteile werden auf einem Aluprofil montiert. Die Komponenten sind auf dem Aluprofil verschiebbar. Des weiteren wird mit LabVIEW eine Software zur Ansteuerung des Messplatzes entwickelt. Die Blendquelle und das zur Vermessung der spektralen Strahldichte benötigte Spektrometer werden vom PC über USB-Schnittstelle angesteuert. Die Software ermöglicht eine einfache Bedienung von einzelnen Komponenten und einen vollautomatischen Ablauf für verschiedene Testfälle. Zum Schluss dieser Arbeit wird das gesamte System durch eine Charakterisierung der spektralen Eigenschaften der Blendquelle validiert. Alle Komponente funktionieren einwandfrei. Mithilfe des Aufbaus können zukünftig verschiedenartige Probandentests durchgeführt werden.

Ort: Darmstadt
Fachbereich(e)/-gebiet(e): Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen > Lichttechnik
Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen
Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
Hinterlegungsdatum: 03 Mai 2016 16:36
Gutachter / Prüfer: Khanh, Prof. Dr. Tran Quoc
Datum der Begutachtung bzw. der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 31 Dezember 2015
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