远场均匀照明的LED排列设计

为了实现远场的照度均匀性,在已设计的LED平面排列组合的基础上,提出了LED白光照明单元的球面排列设计方法。相比平面的排列,把LED照明单元组合排列在半球形表面,在被照接收面上产生更宽角度的照度分布。并对几种不同排列的LED照明单元进行分析,建立了光学模型和设计方程式,模拟出远场的照度分布情况。结果表明在极限角度内LED球形排列具有均匀广泛的远场照度分布。     

新型发光二极管城市道路照明光源可节能60％

以清华大学为主研发的新型LED（发光二极管）城市道路照明光源近日研制成功。该光源突破了技术瓶颈,使LED路灯的实际照度分布近似为矩形,照度分布均匀,比目前道路使用的高压钠灯综合节能达60％以上。     

一种利用自由曲面透镜的LED路灯配光设计与研究

随着半导体照明技术的发展,LED路灯应用日益广泛。其二次配光设计对LED路灯照明具有重要的作用。LED路灯应用中,为了使其照度和照度均匀度满足一定的要求,设计采用了自由曲面透镜的二次配光。根据折射定律、目标照明面光分布和照度均匀建立自由曲面的方程,数值法求得面型数据并导入建模软件拟合成透镜实体,对利用自由曲面透镜配光的LED及LED路灯进行了光线追迹仿真及分析。结果表明基于自由曲面透镜的LED路灯具有较好的照度、亮度和均匀度。     

LED灯具光通量检测技术的分析研究

针对准确检测LED灯具光通量这一特殊问题,阐述了现有的三种光通量检测方法,包括积分球法,光强积分法、照度积分法.进一步分析了光通量测试设备——积分球法和分布光度计的测试原理,最后研究了基于照度积分法的分布光度计的5种结构形式,指出了不同类型的分布光度计的优缺点.研究结果对准确选择LED灯具光通量检测设备具有一定的指导意...     

基于惯性导航的LED道路照度自动测量装置的研究

LED照明具有节能、照度均匀度好、平均照度高、光衰小等优点,通过长期监测和分析LED道路照明的照度值对城市道路照明改造工程具有现实的指导意义。研究开发一种基于惯性导航技术实现自动定位测量道路LED照明照度自动测量装置,能够实现自动布点、自动测量等功能,能够降低测量过程中的安全隐患和减小测量误差。     

LED路灯光强模拟分布及实验验证

为了使发光二极管(LED)照明灯具发出的光线在路表面的光照度分布更合理,能够更有效地使用有限光能量,现主要针对采用LED的道路照明灯具,用专业的光学系统仿真模拟软件Lighttools进行路面照度分布的模拟,并根据结果进行优化设计,从而设计出合理的外光学系统,并提出一种新型的透射散射元件。根据设计和模拟内容,初步加工成形一个散射元件,并进行了验证实验。结果表明该元件在改善LED道路照明灯具的光强分布性能方面有一定的功效。     

在线图像可视铁谱成像系统的像面照度均匀性

为了定量评价在线图像可视铁谱(OLVF)成像系统的像面照度均匀性,建立了一种像面照度模型。以像方参数及放大倍率表征物方视场,将物方视场区域离散化,采用朗伯余弦理论建立入瞳模式的像面照度模型,实现了像面照度的计算与均匀性评价。利用Matlab进行了物面照度仿真分析,确定了OLVF成像系统环形阵列光源的发光二极管(LED)数量,基于像面照度分析确定了最佳成像焦距和放大倍率。计算了油腔通油情况下成像系统中的光能量损耗以及磨粒沉积面的照度分布,建立了油液吸光系数与CCD像面轴上像点照度的关系。结果显示:LED发光强度已知时,仿真计算的像面不均匀度约为5.60%,实际测试的像面不均匀度为8%~9%,满足不均匀度≤10%的要求。开展了磨粒铁谱图像采集实验,结果表明:图像中磨粒清晰可辨,便于图像分割与视觉特征提取。提出的模型可定量描述OLVF成像系统的像面照度,可作为优化系统结构,提高系统成像性能的依据。     

广告灯箱照明用LED大功率条形灯的研究与开发

LED作为固体光源,由于省电、环保等特性,在近年里逐渐成为广告灯箱照明的主流光源。针对广告灯箱照明的特别要求,如灯箱表面照度、照度均匀度等,阐述构成广告灯箱用LED条形灯的主要部件及其形式和特点,并对LED大功率条形灯进行了研究和开发。经试验检测和实际使用表明,该设计产品实现了照度可调,达到了设计目的,为同类照明产品设计提供了参考模式。     

发光二极管道路照明的配光优化设计

从道路照明评价指标出发,对发光二极管(LED)道路照明的配光进行优化设计.综合考虑照度分布与道路照明评价指标之间的函数关系,建立了LED路灯照度分布的数学模型.以照明评价指标为优化条件,亮度-照度比Q为优化目标,求解有约束的最优化问题,得到配光曲线.以沥青路面主干路为例,把得到的配光曲线导入照明模拟软件中进行仿真模拟.配光优化结果表明:其横向配光呈非对称分布,且最大光强偏向机动车道方向,比传统的对称式配光曲线节能30.3％;Q为0.072 7,高于一般沥青路面的比值;同时各项照明评价指标均符合CJJ 45-2006的要求,配光性能良好.     

LED产品光度和色度检测技术研究

LED产品的光度和色度是重要的性能指标和质量合格指标。分析了LED照明光源面临的国际贸易技术壁垒和技术特点,指出了LED产品的光度学指标和色度学指标的内容,提出了推动LED产品光度和色度检测的关键技术,积分球法和照度积分法得到了比较。为发展低碳经济背景下的LED产品光度和色度检测提供了有益的方法参考。     

LED背光源缺陷检测方法的研究

直下式LED背光源广泛应用于大尺寸液晶显示屏,发光晶片和光学透镜装配于PCB板上形成单个背光源,晶片和透镜间可能存在装配缺陷,即水平、高度、角度偏移,要求偏移量不得超过0.02mm、0.1mm、0.2°,否则会对显示屏显示质量造成不利影响。针对背光源的装配缺陷,提出了基于图像灰度曲线对背光源缺陷进行检测的方法。分析了透镜对晶片光线的作用,在光学软件Tracepro中建立了背光源工作模型并进行了仿真,得到了光线在显示屏上形成光斑的照度分布和照度曲线,获得了偏移类型与照度曲线的关系,设计了相应的图像采集平台,基于VC6.0设计了灰度曲线求取算法,进行了试验。试验结果表明,该检测方法可有效检测LED背光源的水平、高度、角度缺陷,检测精度分别为0.01mm、0.04mm、0.1°。     

室内照明用LED平板灯距高比的研究

从制订LED平板灯技术规范的角度出发,通过距高比和照度均匀性的关系进行分析,从而推导出距高比的计算公式。利用相关的光电测试设备测得LED平板灯的光度数据,并依照计算公式,算出被测LED平板灯的距高比。最后,根据距高比的指标限制,探讨了LED平板灯在不同安装模式下的最佳安装方案。     

用于植物照明的LED阵列设计

基于温室植物光学作用和光形态调节原理,设计了两种用于植物照明的发光二极管(LED)阵列.通过推导阵列的辐射照度叠加公式并根据叠加公式对阵列进行仿真优化.两种阵列均采用红蓝LED相结合的方式排列,其中阵列1红光和蓝光LED的数量比是1∶1,阵列2红光和蓝光LED的数量比是4∶1.通过光学模拟软件Tracepro对照射平面...     

模块化等亮度LED路灯设计

针对当前LED路灯照明采用照度均匀的设计方法无法满足道路照明实际需求的情况,通过推导自由母线的偏微分方程,在研究路灯配光特性的基础上,应用SolidWorks软件建立LED路灯的光学模型,将光学模型导入TracePro软件进行仿真,应用DIALux软件模拟实际道路场景和路面的光照情况,完成一款符合国家标准的LED道路照明灯具配光设计。设计灯具的路面亮度总均匀度和路面纵向均匀度分别为0.82和0.77,都高于国家照明标准,既满足亮度均匀性的要求,也满足照度均匀性的要求。并研发了一款全新的模块化灯具结构,实用方便,市场前景广阔。     

基于图像跟踪的LED无影灯自动调光方法的研究

针对手术进行中人为造成阴影的问题,提出了一种自动实时调光的新方法。该方法通过图像跟踪,对手术被照明区域的彩色图像进行实时分割,得到需要消除阴影的目标区域,再将阴影区域映射到照明光源LED阵列分布图上,得到需调节的LED的编号及其照度值;通过以单片机为核心的LED控制器调节输出PWM占空比,改变LED驱动电流,控制相应LED亮度,对阴影区域进行补光处理,从而达到实时消除阴影的目的。     

用于汽车抬头显示器的光学增亮膜设计

为了降低直下式背光的厚度并提升亮度,设计了一种光学增亮膜。基于Snell定律设计了对单个LED发出光线起均匀照度作用的二维微结构曲线。该微结构曲线是把LED看做理想点光源设计并计算的,但考虑到实际的LED是一个正方形发光面,因此对该微结构曲线进行了优化,提升了它对实际尺寸LED的均匀照度作用。根据LED的排布规律提出了一种正六边形蜂窝拼接排布方案,并进行了仿真分析。仿真结果表明:使用光学增亮膜的背光中心亮度提升了172.4%。根据微结构设计结果采用无掩膜直写光刻工艺制作了实际样品并进行了效果测试,测试结果表明:中心亮度提升了136.2%,厚度降低了13mm。采用本文设计的光学增亮膜可以有效地提高背光亮度同时降低背光厚度,满足汽车抬头显示器的直下式背光亮度高、体积小的要求。     

高速公路隧道LED照明智能控制示范应用

为了实现按需照明,节约电能,并延长LED灯寿命,设计了一种高速公路隧道LED照明智能控制系统,由传感器、计算机、照明灯具及传输通道等组成,可依据洞外亮度、车流量和车速等信息对LED照明灯的亮度进行调节。系统有自动、时序、手动3种工作模式,以适应不同的要求,在西商高速公路黄沙岭隧道和岭底隧道完成了示范应用。试验结果表明,和高压钠灯相比,采用LED照明灯及其智能节能控制,照度均匀性好,照明电费节约45%以上。     

光学系统照度分布及软件

对照度计算的常用方法进行了比较,编制了通用的照度计算程序,可计算平面、球面、二次曲面、高次轴对称曲面等系统的照度,考虑了透镜的反射和吸收、中心遮栏、镜面镀膜、光源的光谱分布等情况,提出并讨论了照度计算在色度方面的应用。     

基于椭流线法的LED射灯菲涅耳反射器设计

基于非成像光学中的边光原理和椭流线理论提出一种菲涅耳反射器设计方法。通过对光源的通量均分、椭流线虚实焦点的配对,以及光学仿真优化三个步骤实现对LED射灯二次均匀配光。该方法可避免引入色散,降低光学设计难度,并实现在目标面上光照度分布均匀的投射效果。模拟考察了距光源3m远,直径为1.2m的圆形平面上的实际效果,其中包括目标面上的照度分布和均匀性、安全性、机械加工公差等相关方面,仿真结果表明,设计是安全、可靠和可行的。     

PCB无铅焊点检测的光源分析与优化设计

为了提高自动光学检查（AOI）系统的性能,应对无铅化制程的需要,本文对AOI光源进行了研究。首先,介绍了AOI光源的结构设计方法,光源由红、绿、蓝3种不同颜色,不同照射角度的LED阵列组成。然后,建立了光源的照度模型以及焊点的反射模型。最后,根据简化的照度模型对光源的几何参数进行了优化。仿真和实验结果验证了光源设计的有效性。