基于大面积拼接优化的大功率LED照明阵列分布研究

为了实现在(4 m×6 m)目标面积内模拟适合座舱人机训练的光照均匀环境,提出一种面积拼接的大功率LED阵列设计方法。针对传统矩形和圆形阵列的照度分布不均匀问题,采用一种改进型的阵列分布,结合改进的粒子群算法进行优化排布。经仿真分析,改进型单模块阵列的照度均匀性为91.17%。由于安装误差的影响,实际测试光照均匀性为89%。单模块阵列拼接优化多模块LED阵列,仿真结果为照度均匀性85.83%,光能量利用率87.40%。研究结果显示,使用面积拼接方法设计的改进型多模块阵列更适合模拟大面积光照环境,具有高照度均匀性和高光能量利用率的特点,对实际应用具有重要的参考价值。     

面向绿色照明的大功率LED面板灯的光学设计与性能分析

针对现有LED室内照明灯具近场平面照度分布不均匀,眩光及散热问题,提出一种面向绿色照明的大功率LED面板灯结构。该结构灯具的配光设计基于非成像光学理论,通过对LED阵列排布方式的选择和排布距离的计算,来达到照度的均匀性。根据排布距离计算每颗LED坐标,导入光学仿真软件建模仿真,结果表明该面板灯的照度均匀度达到86.6%。最后对实际灯具的光学性能进行检测,证明其各项性能参数均满足室内照明要求,为今后大功率LED照明光学设计提供了有价值的数据。     

基于Taguchi方法的柱面LED阵列照度问题研究

为了分析机器视觉测量系统中LED阵列对柱面底板照度的影响因子,采用Taguchi实验方法设计实验,对环形、方形、菱形LED阵列不同接收面半径、发光半角、发光面与接收面的距离因素进行分析。结果表明:利用Taguchi方法可以很快地找出辐照均匀度较大和最大的照度值,单颗LED的发光半角对辐照均匀度及最大照度的影响最大,分别占有66. 18%和63. 10%的影响地位。单颗LED的发光半角越大,其阵列的辐照均匀度越高,单颗LED的发光半角越小,其阵列光线比较汇聚,阵列最大照度值更大。     

LED面光源均匀化方法

文章通过半导体发光二极管（Light—emittingdiode,LED）的配光曲线,构建单颗LED的理论模型,设计可实现均匀照度的LED排列方式。基于几何光学和辐射照度理论,对满足均匀照明的LED阵列进行分析,推导光源照射到观测屏上的总辐射照度的表达式,使用光学模拟软件建立LED阵列的模型,利用软件进行光线追迹。通过仿真结果分析LED之间排列间距,光源到接收面间距离等因素对于照明均匀性的影响。     

LED光源视觉舒适度典型参量与应用研究

针对影响LED光源视觉舒适度的典型参量,分别从研制测试光谱仪和物理评价参量测量框架两方面,提出研究光源视觉舒适度的建模和评估方法.介绍了一种综合视觉舒适度评估的实验方案,以此可以设计相关的评价测试系统.     

Mini LED背光源在液晶显示面板上的照度均匀性

基于Taguchi实验方法和Tracepro仿真软件,研究了 Mini LED背光模组中LED芯片大小、芯片发光半角、芯片出光面到液晶层的距离等因素,对液晶面板照度均匀性的影响规律并对其进行了相应分析.研究结果表明:芯片出光面到液晶层的距离对照度均匀性影响最大,影响因素的权重占比达到82.88％;发光半角占比14.33％:芯片大小占比为14.33％.根据研究结果,固定发光半角与芯片尺寸,调节出光面与液晶面板层的距离,得到了最优的照度均匀度.     

基于LED的光动力疗法光源设计北大核心CSCD

根据离体细胞光动力疗法实验研究对光源的基本要求,设计了一种基于LED的新型光源。以卟啉类光敏剂为应用对象,采用波长为627nm的LED作为光源,利用TracePro对多个LED组成阵列光源后的光分布进行数值模拟,优化LED阵列的排列方式和间距,并对LED阵列光源进行二次光学设计。在数值模拟的基础上,设计并成功开发了应用于离体细胞光动力疗法实验研究的LED光源样机。测量结果表明:LED光源辐照在标准细胞培养板区域内的平均功率密度为13.7mW/cm2,照度均匀性达到90%,可以满足离体细胞光动力疗法实验研究对光源的基本要求,有望得到推广应用。     

使用LED边缘光源技术优化背光系统

经过优化,有着优异发光效率的背光单元的系统设计使LED技术的优点发挥到了极致。这些优点的意义非常重大,使得LED正飞快地朝着更薄和更高效的方向发展。     

单粒LED照明光源的光照效果模拟及优化

随着大功率LED的诞生和发展,用单粒LED作为照明光源已经能够满足很多场合的照明要求。本文结合工作台照明用灯的实际使用条件和单粒LED的发光特性,利用ZEMAX光学设计软件对欧司朗公司的一款照明型LED的发光特性和光照效果进行模拟,并在此基础上进行了简单的反射罩设计,对光照效果尤其是照明区域的中心亮度实现了优化。     

PCB厚密板线路检查LED光源系统研究

提出了一种针对PCB厚密板线路,提高检测精度和效率的新型专用光源照明系统.该系统通过光源入射角度与PCB板表面光吸收性的有效匹配,引入新型的光源分布及其空间三维模式.获取了区别于一般暗场低角度环形光的图像,更加有效地得到了高对比度、高分辨性的事实图像.结合其自身系统与光源的有效匹配,得到了有价值的成果.理论分析、仿真设计及实验结果均表明,该系统可以解决目前存在于厚密板PCB线路检测中的诸多难题,例如光源背影造成图像劣化和厚密线条所造成的测量精度降低等问题.可以广泛应用在以线宽检测机为代表的线路测试仪器,以最终外观检查机为代表的色彩识别仪器以及以AOI为代表的区域识别仪器等诸多方面.     

面向大功率LED集成光源的反射器设计方法

分析了传统光学设计方法中将LED光源近似为理想点光源的设计方法的局限性,基于非成像光学中的边缘光线理论,提出了一种面向大功率LED集成光源的均匀照明反射器的光学设计方法,在集成光源与接收面上点的照度之间建立了一种能量对应关系,得到了可以在照明面上实现均匀照度分布的反射器光学模型,最后运用光学仿真软件进行了仿真,并与点光...     

LED光源的应用探索

LED是英文Light Emitting Diode的简称,中文名称叫发光二极管。LED具有发光效率高、使用寿命长、不易破损、开关速度高、高可靠性诸多优点。LED光源在可见光范围的应用主要包括显示屏、交通信号、汽车工业、LED背光源、情景照明、情调照明。LED光源在红外光区域的应用主要体现在红外成像、遥感、遥测以及光纤通信方面。     

高空间照明均匀度植物光源系统的设计

传统的植物照明设计只针对单一参考面均匀度进行评价，难以满足植物在整个生长过程中对均匀光照环境的需求。针对这一问题，首先提出了空间照明均匀度评价体系，并基于该体系设计了一种复合光源模块的立体化照明系统，以期构建照明均匀的植物生长空间。进一步利用Taguchi方法优化实验过程，在结合ANOVA分析的基础上，获得了最优结构参数。最后对所得最优解进行灯珠形状分析和植物生长过程中的照明效果测试。实验结果表明:最优结构可提供一个水平参考面照度均匀度为87.22%，混色均匀度为90.11%；竖直参考面照度均匀度93.02%，混色均匀度91.43%的均匀照明空间。该植物光源系统可满足植物生长过程中对均匀空间照明环境的需求。     

LED光源环境下短时间阅读对视功能及眼表的影响

目的:了解LED做为光源在特定色温及照度下短时间阅读后,阅读者眼表及视觉功能的改变情况.方法:入选18名自愿参加实验的大学生,以暖白光LED(色温为4000k、照度300lux)为光源,受试者在三天中分别进行不同时长(半小时、1小时、2小时)的书本阅读,并在受试者阅读前后进行TBUT(泪膜破裂时间)、Ac/A(调节幅奏与调节比率)、调节幅度及阅读后行眼部不适问卷调查,用spss19.0分析实验数据.结果实验者在LED做为光源的环境中分别进行不同时长阅读后,阅读前后受试者的AC/A(调节集合与调节比率)、调节幅度变化无统计学差异(P＞0.05),泪膜破裂时间有统计学差异(P＜0.05);问卷调查总体得分在三个不同时长之间有差异(P=0.006),总体得分在30分钟与1小时之间无统计学差异(P=0.082),在30分钟与2小时组之间有差异(P=0.002),1小时和2小时组之间无统计学差异(P=0.113).结论:暖白光LED灯做为照明光源(4000k,300lux),在短时间内对于光环境下阅读者的视功能影响不大,对泪膜稳定性有一定的影响;LED灯长时间使用对视功能及眼表的影响还需进一步观察.     

非相干LED白光产生无衍射光的光源设计

非相干光源产生无衍射光束的实验中,入射光束的均匀性对产生无衍射光束的质量有很大影响。文中以非相干光源白光LED为例,通过对LED自身发光特性的分析,对光线传播过程进行数学建模,用非成像光学光通量守恒原理,对均匀照明设计方法进行理论推导,得到了一种基于非成像光学产生均匀光束的透镜设计方法。用三维建模软件进行建模并用光学仿真软件进行光线追迹,确定用该方法设计的透镜能满足实验对入射光束均匀度的要求,并初步实验获得较高质量的零阶无衍射Bessel光,验证了该设计方法的合理性。     

白光LED照明光源用作室内无线通信研究

提出并分析了基于白光发光二极管(LED)的室内无线通信系统,比较了其与基于红外的无线通信技术的优缺点.通过对LED光源特性、通信链路和系统信道模型进行分析讨论,指出了照明设计和接收机设计时应考虑的因素.     

激光仿真系统中非理想光源的模拟方法

利用数值仿真的方法对激光系统进行研究时,一般使用理想的平面波或高斯波作为光源,而实际的激光传输系统光源通常不满足理想光束的条件,甚至具有恶劣的光束质量,从而造成仿真结果与实验结果存在很大的偏差.从波像差与光束因子的关系出发,讨论了非理想光束的一种数值模拟方法.该方法使用等效相位屏作为光源的初始像差,等效相位屏的强度与待模拟光源的光束质量有关.将该方法分别应用到平面波和高斯波,根据给定的因子仿真出光源的光场,然后计算光场的因子并与设定值进行对比.结果表明:该方法可以准确的模拟出具有给定因子的光源.     

10W COB集成LED光源的性能分析

随着发光二极管(LED)的发光效率、寿命、可靠性等性能的逐步提高,特别是大功率LED的发展备受人们关注,已经开始作为光源应用于普通照明领域中。但是大功率LED的散热问题是阻碍其迅速发展和推广普及的难题之一。从光色电热等性能方面,详细介绍了10W COB集成LED光源的研究进展,通过封装材料的选择和封装工艺的改善,可以有效改善LED的热阻性能,实测器件热阻值Rth=4.6K/W。     

一种实现LED均匀圆斑照明透镜的自由曲面设计

由于大多数LED的发光特性表现为朗伯光源,文中提出一种实现LED均匀照明的透镜设计方法。建立了能产生均匀光斑的自由曲面透镜方程,通过Matlab编程得到数值解,并通过建模软件Pro/E建立了透镜模型,最终采用Tracepro进行模拟验证。实验结果表明,利用此方法给LED进行配光,可使照明目标面获得均匀的照度。