【文章內容簡介】 要經(jīng)常更換。1987年，我國開始在汽車上安裝高位剎車燈。由于LED響應速度快, 可以及早提醒司機剎車，減少汽車追尾事故，在發(fā)達國家，使用LED制造的中央后置高位剎車燈已成為汽車的標準件，美國HP公司在1996年推出的LED汽車尾燈模組可以隨意組合成各種汽車尾燈。此外，在汽車儀表板及其他各種照明部分的光源，都可用超高亮度發(fā)光燈來擔當，所以均在逐步采用LED 顯示。我國汽車工業(yè)正處于大發(fā)展時期，是推廣超高亮度LED 的極好時機。近幾年內會形成年產(chǎn)10億元的產(chǎn)值，5 年內會形成每年30 億元的產(chǎn)值。圖3－2半導體照明（3）LED背光源以高效側發(fā)光的背光源最為引人注目，LED作為LCD背光源應用，具有壽命長、發(fā)光效率高、無干擾和性價比高等特點，已廣泛應用于電子手表、手機、BP機、電子計算器和刷卡機上，隨著便攜電子產(chǎn)品日趨小型化，LED背光源更具優(yōu)勢，因此背光源制作技術將向更薄型、低功耗和均勻一致方面發(fā)展。LED是手機關鍵器件，一部普通手機或小靈通約需使用10只LED器件，而一部彩屏和帶有照相功能的手機則需要使用約20只LED器件?，F(xiàn)階段手機背光源用量非常大，一年要用35億只LED芯片。目前我國手機生產(chǎn)量很大，而且大部分LED背光源還是進口的，對于國產(chǎn)LED產(chǎn)品來說，這是個極好的市場機會。（4）LED照明光源早期的產(chǎn)品發(fā)光效率低，光強一般只能達到幾個到幾十個mcd，適用在室內場合，在家電、儀器儀表、通訊設備、微機及玩具等方面應用。目前直接目標是LED光源替代白熾燈和熒光燈，這種替代趨勢已從局部應用領域開始發(fā)展。日本為節(jié)約能源，正在計劃替代白熾燈的發(fā)光二極管項目( 稱為 照亮日本)，頭五年的預算為50億日元，如果LED替代半數(shù)的白熾燈和熒光燈，每年可節(jié)約相當于60億升原油的能源, 106kW 核電站的發(fā)電量，并可減少二氧化碳和其它溫室氣體的產(chǎn)生，改善人們生活居住的環(huán)境。我國也于2004年投資50億大力發(fā)展節(jié)能環(huán)保的半導體照明計劃。（5） 其它應用例如一種受到兒童歡迎的閃光鞋，走路時內置的LED會閃爍發(fā)光，僅溫州地區(qū)一年要用5億只發(fā)光二極管；利用發(fā)光二極管作為電動牙刷的電量指示燈，據(jù)國內正在投產(chǎn)的制造商介紹, 該公司已有少量保健牙刷上市，預計批量生產(chǎn)時每年需要3億只發(fā)光燈；正在流行的LED圣誕燈，由于造型新穎、色彩豐富、不易碎破以及低壓使用的安全性，近期在香港等東南亞地區(qū)銷勢強勁，受到人們普遍的歡迎，正在威脅和替代現(xiàn)有電泡的圣誕市場。圖3－3LED燈具（6）家用室內照明的LED產(chǎn)品越來受人歡迎，LED筒燈，LED天花燈，LED日光燈，LED光纖燈已悄悄地進入家庭！LED的內在特征決定了它具有很多優(yōu)點，諸如：一、體積小LED基本上是一塊很小的晶片被封裝在環(huán)氧樹脂里面，所以它非常小，非常輕。二、耗電量低LED耗電相當?shù)?，直流驅動，超低功耗（），電光功率轉換接近30%。，；這就是說，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能近80%。三、使用壽命長有人稱LED光源為長壽燈。它為固體冷光源，環(huán)氧樹脂封裝，燈體內也沒有松動的部分，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點，在恰當?shù)碾娏骱碗妷合?，使用壽命可達6萬到10萬小時，比傳統(tǒng)光源壽命長10倍以上。四、高亮度、低熱量LED使用冷發(fā)光技術，發(fā)熱量比普通照明燈具低很多。五、環(huán)保LED是由無毒的材料作成，不像熒光燈含水銀會造成污染，同時LED也可以回收再利用。光譜中沒有紫外線和紅外線，既沒有熱量，也沒有輻射，眩光小，冷光源，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源六、堅固耐用LED被完全封裝在環(huán)氧樹脂里面，比燈泡和熒光燈管都堅固。燈體內也沒有松動的部分，使得LED不易損壞。七、多變幻LED光源可利用紅、綠、藍三基色原理，在計算機技術控制下使三種顏色具有256級灰度并任意混合，即可產(chǎn)生256256256=16777216種顏色，形成不同光色的組合變化多端，實現(xiàn)豐富多彩的動態(tài)變化效果及各種圖像。八、技術先進與傳統(tǒng)光源單調的發(fā)光效果相比，LED光源是低壓微電子產(chǎn)品。它成功融合了計算機技術、網(wǎng)絡通信技術、圖像處理技術、嵌入式控制技術等，所以亦是數(shù)字信息化產(chǎn)品，是半導體光電器件“高新尖”技術，具有在線編程、無限升級、靈活多變的特點。但LED技術還有一些缺點：第一點，LED發(fā)光二極管已被全球公認為最高效的人造照明技術。雖然國內還有不少人在商家誤導下認為LED是用來替代LCD液晶的顯示技術，但實際上這種高能效照明技術從上世紀六七十年代就已經(jīng)開始應用，如今從各種指示燈、路燈、節(jié)日彩燈再到筆記本、電視背光都在廣泛采用LED照明。由于其高能效，人們普遍認為用LED燈取代傳統(tǒng)的燈泡、熒光燈是一種非常環(huán)保的做法。然而，近日由美國加州大學艾爾文分校進行的一項調查卻顯示，使用LED的環(huán)保功效很可能會被其包含的有毒物質所抵消。在該校社會生態(tài)學系和公共健康項目共同進行的這項研究中，他們分析了市場上常見的圣誕樹彩燈組中的紅色、黃色、綠色和藍色的LED燈，其中既包括高亮度LED，也包括低亮度產(chǎn)品。結果顯示，這些LED燈中包含有銻、砷、鉻、鉛以及其他多種金屬元素。其中，部分LED燈的有毒元素含量已經(jīng)超過了監(jiān)管部門制定的標準。比如在低亮度紅色LED燈中，研究人員發(fā)現(xiàn)其鉛含量超標達到8倍。實際上在美國加州法律中，絕大多數(shù)LED燈都已經(jīng)被明確定義為有毒垃圾，如果使用普通填埋的辦法處理將會污染土壤和地下水。而如果LED燈破碎，還可能會對直接接觸的人體健康造成損害。但至今，無論各國政府還是民眾都對LED燈的環(huán)境和健康危險知之甚少。該報告表示，LED中的砷、鉛、鎳和銅元素對人體和環(huán)境的影響最為嚴重，未來應當進行更為細致深入的調查，以促進政府對LED產(chǎn)品的安全使用和回收處理制定規(guī)范。簡單的說，大家應該清楚，雖然LED的能效非常高，但它絕非完全環(huán)保的選擇，只是蘊含的潛在危險和其他照明技術不同罷了。第二點，LED需要由于單個發(fā)光面比較窄，通常大規(guī)模集成在線路板上，形成一個比較大的發(fā)光源，由此會造成大量熱量積累，有時會擊穿電路板。所以LED燈的散熱一定要好。第三點，人眼最不能接受的是藍光和UV光(即紫外線光)，藍光殺傷人眼活性細胞的能力是綠光的10倍，而UV光殺傷人眼活性細胞的能力又是藍光的10倍，長期接觸大量低波長的藍光能大量殺傷人眼活性細胞，最終癌化形成斑塊。而LED白光形成主要是靠450455NM波長藍光激發(fā)熒光粉，其中波長越低擊發(fā)能力越強，通常LED的波長出廠控制在500NM之內，即450455NM，或455460NM，屬于傷害最強的區(qū)段，如果波長變大，那么激發(fā)熒光粉的能力就下降，效率降低。人們?yōu)榱俗非罅炼?，通常更會加強LED的藍光強度，點燈時間越久，熒光粉衰減越快，進而導致人眼接觸的藍光波段的光照越強烈，從而對人眼造成傷害。所以LED燈具在道路交通的LED導航指示、LED路燈、LED臺燈的使用上具有一定的不利因素，容易讓人在使用過程中產(chǎn)生頭暈眼花、不舒服的感覺，甚至長期使用會變成眼晴傷害，使得患眼病的機率會有所提高。第4章 人機工程設計人機工程學是運用生理學、心理學和醫(yī)學等有關科學知識，研究組成人機系統(tǒng)的機器和人的相互關系，以提高整個系統(tǒng)工效的新興邊緣科學。 人機工程學研究在設計人機系統(tǒng)時如何考慮人的特性和能力，以及人受機器、作業(yè)和環(huán)境條件的限制。人機工程學還研究人的訓練，人機系統(tǒng)設計和開發(fā)，以及同人機系統(tǒng)有關的生物學或醫(yī)學問題。對于這些研究，在北美稱為人因工程學或人機工程學，蘇聯(lián)稱為工程心理學，歐洲，日本和其他國家稱為工效學。人開始使用機器就構成了人機系統(tǒng)。第二次世界大戰(zhàn)期間，人們認識到對制造出來的各種高效能的新式機器和機器系統(tǒng)(生產(chǎn)、運輸、通信、武器和航空飛行器等)進行操縱和控制時，整體系統(tǒng)的工作效率在很多情況下是由其中人的活動來決定的。如雷達運行時，要求操縱人員接收和分辨出顯示器上顯示的各種信息，根據(jù)這些信息在很短時間內作出決策和進行操作。若雷達設備的全部潛力沒有發(fā)揮出來，至少部分原因是操縱人員不能掌握這個電子設備的復雜操作。建立人機系統(tǒng)，必須考慮以下五個方面：人員選擇訓練(包括訓練設備)、設備設計、操作程序和環(huán)境。建立復雜的人機系統(tǒng)，除了這五個方面外，還要考慮人機系統(tǒng)的系統(tǒng)性能、人和機器的特性等，采用系統(tǒng)科學或信息科學的方法來設計和分析，然后進行系統(tǒng)試驗，檢查系統(tǒng)性能和操縱人員操縱的難易程度。 一般說來，人機系統(tǒng)要反復試驗和使用才能逐漸完善。人機系統(tǒng)中，操縱人員是人機系統(tǒng)中的主體，設計和運用人機系統(tǒng)時應當充分發(fā)揮人在人機系統(tǒng)中的能動和主導作用。設計人員要和操縱人員密切配合，使人機系統(tǒng)達到要求的性能和指標，同時保證操縱人員操縱簡便。安全舒適和提高系統(tǒng)工效。 人機工程學是一門年輕的科學。人機系統(tǒng)中人的特性、能力和限制已經(jīng)有大量測試數(shù)據(jù)可查。從系統(tǒng)分析角度研究人機系統(tǒng)，在原有設備基本不變的情況下，由于考慮了人的動態(tài)特性而進行系統(tǒng)分析，再適當改動設備，就能顯著提高工效。如手動控制系統(tǒng)，即操縱人員直接參與的用手連續(xù)控制的系統(tǒng)，在飛機、火炮、雷達、汽車、艦船和航天飛機等方面已廣泛應用，在工業(yè)生產(chǎn)中也得到廣泛應用。任何產(chǎn)品都是為人而設計的。從設計的本質來說，在產(chǎn)品設計過程中，任何觀念的形成均需以人為基本的出發(fā)點。作為一個設計師來說，并不是不去考慮物與物關系這方面的因素，而是在設計理念上要更加強調人