基于多球面封装透镜的LED微型投影仪的光源设计

提高光能利用率是现阶段LED微型投影仪的技术难题,而提高光源的取光效率则是提高整机光效的前提和根本途径。对于以LED为代表的朗伯源,其光学元件的结构是制约光能利用率的最大因素。我们提出了一种基于多球面单透镜的LED光源设计方案并进行了光学仿真,将LED的一次封装和二次光学设计整合为一体,简化了光源系统结构,取光效率提高到94.9%,同时压缩了出光角度和光学扩展量。     

近朗伯光型LED透镜的光学设计

根据朗伯光源的特点,定义近朗伯光源函数,设计LED透镜的光学模型,求得LED的截面曲线方程,运用龙格一库塔法求解方程并在MATLAB中使用多项式拟合获得相关数据及修正后的数据,通过Tracepro仿真得到希望的LED近朗伯光源封装模型数据及仿真效果．提出一种LED近朗伯光源光学模型封装的简化设计方法．     

多反光杯LED封装技术的应用研究

为满足LED光源在照明领域的需求,LED封装技术需要解决光源稳定性和出光效率两大问题。在分析传统LED封装技术的基础上,提出一种新型的封装方式——多反光杯LED封装,即在传统LED基板上设计并制作多个光学反光杯,并将LED芯片封装在这些反光杯中。研究发现采用该封装方式,不仅使得光源具有良好的稳定性,而且可以保持较高的出光效率。该封装方式具有设计灵活以及使用方便的特点。     

半导体照明中非成像光学及应用

以功率型LED为代表的半导体照明光源作为21世纪的新型光源,较之传统光源具有无法比拟的优点。充分利用功率型LED优势,将非成像光学原理应用到实际型LED封装光学系统设计中,可推动新型光源照明产业的快速发展。     

功率型LED封装关键技术与展望

二十一世纪,功率型LED作为一种高效节能环保的绿色固体光源将迅速发展并得到更广泛的应用。本文介绍了LED封装结构及封装过程中散热、荧光粉涂覆、光学设计和倒装芯片封装工艺等关键技术,并对功率型LED封装技术的发展进行了展望。     

基于FPGA的LED光源DLP背投电视对比度增强算法的研究

LED做光源的DLP背投电视越来越受到关注,LED光源有许多的优点,但在对比度方面有一定的局限性.通过详细分析LED光源DLP背投电视对比度的影响因素,提出了一种基于FPGA的LED光源对比度增强算法,即根据一帧图像最大灰度值所属范围的不同,分级线性放大灰度值系数,同时线性减小驱动电流放大系数,以达到全白屏幕与全黑屏幕对比度增强的效果.不同灰度值图像的处理效果不同,理论上,理想图像的对比度最多可提高四倍.     

荧光粉发光层对白光LED平面光源发光特性的影响

以COB形式封装的白光LED平面光源为研究对象,系统研究了平面封装结构中荧光层对白光LED平面光源发光特性的影响.采用丝网印刷法制备了不同浓度与印刷层数的荧光层,并采用平面封装的LED蓝光光源作为激发光源,以类比法研究分析了不同发光层膜厚对白光平面光源平均照度、色坐标和光通量等参数的影响,系统地阐述了发光层对平面光源发光性能的决定因素及工艺优化条件.结果表明,当荧光粉浆料浓度为46％～53.6％,厚度为20～38 μm时,结合平面蓝光LED激发可以获得照度大、颜色纯正的白光LED光源,且白光LED平面光源具有较高的光通量值,表现出优良的光学特性.     

基于LED的DLP投影显示光学引擎的研究

文章研究基于LED光源的DLP投影显示光学引擎系统,运用非成像光学理论计算了与所选用的DMD芯片相匹配的LED光源的发光面的尺寸及方棒的尺寸,利用光的折射定律和三角法则,设计了光学引擎系统中重要光学元件T11K棱镜的各项参数。采用Tracepro软件对整个光学引擎系统进行了建模、模拟和设计,并测得系统的照度图,计算了系统的光能利用率和观测光的均匀度,为建立基于LED光源的DLP投影显示光学引擎系统的实验装置奠定了良好的基础。     

半导体照明中的非成像光学及其应用

以GaN基功率型发光二极管(LED)为代表的半导体照明光源,具有其他传统光源无法比拟的诸多优点,被公认为21世纪最有价值的新型光源。充分发挥功率型LED的优势,利用非成像光学进行面向实际应用的功率型LED封装光学系统设计,以高端半导体照明光源的制造为突破点,带动整个半导体照明产业的快速进步,已成为半导体照明技术发展的战略选择。回顾了非成像光学的历史、研究进展以及在半导体照明中的应用,并通过设计实例,介绍了面向功率型LED光线耦合、二维给定光分布以及三维给定光分布问题的非成像光学系统设计原理与解决方案。     

应用石墨片导热层压封装COB LED光源及其热性能

研究了加石墨片导热层的层压封装COB LED光源的热性能和水下环境运行的可靠性。采用COB技术制备了COB LED光源,并在COB LED光源和平面铝基板散热器之间加石墨片进行真空层压封装,然后对层压封装的COB LED光源模组进行了光谱和热性能实验。在900 mA恒流驱动条件下,测得COB LED光源的电压温度系数为-0.3 mV/K;对石墨片导热层层压封装的COB LED光源模组和未加石墨片的模组在水温25℃水环境下进行了运行对比实验,结果发现运行结温分别为49.28℃和63.67℃。实验结果表明,层压封装COB LED光源用石墨片导热层能有效降低运行结温,并适合在常温水下照明应用。     

层压封装平面LED光源的耐候实验

研究了层压封装的平面LED光源在高温高湿与水下环境的可靠性。平面LED光源采用标准层压工艺封装,对封装后的LED模组进行高温高湿耐候试验与水下环境试验,并与未封装的LED模组进行对比实验。实验结果表明,在环境温度为80℃、相对湿度为80%,模组工作电流为300 mA,连续33天高温高湿条件下,层压封装的平面LED模组的照度变化和温度均高于未封装的LED模组。在40℃水下环境下连续工作400 h,层压封装的平面LED模组的照度略有变化,且光衰小于1%。因此,层压封装能有效阻断外界高温高湿环境对LED模组可靠性的影响,更适合在常温水下照明应用。     

基于LED光源的DLP光学引擎的光学设计

设计了一种基于LED光源照明系统的DLP背投电视光学引擎,样机以HD2+数字微镜(DMD),蝇眼透镜,X棱镜作为主要光学系统构件.介绍了基于光学扩展量etendue的光学系统设计方法,采用了蝇眼透镜阵列作为匀光方案来提高光能利用率和光源均匀度,分析了照明系统的工作原理和系统结构,并给出了仿真结果,样机在三组LED占空比为10:15:11的时序工作模式下白场输出光通量达到了112.3 lm,单色输出光通量分别为R.26.1 lm、G-51.4 lm、B-19.0 lm,光场均匀度小于±20%.     

大功率发光二极管的寿命试验及其失效分析

以GaN基蓝光LED芯片为基础光源制备了大功率蓝光LED,并通过荧光粉转换的方法制备了白光LED.对大功率蓝光和白光LED进行了寿命试验,并对其失效机理进行了分析.结果表明,大功率LED的光输出随时间的衰减呈指数规律,缺陷的生长和无辐射复合中心的形成,荧光粉量子效率的降低,静电的冲击,电极性能不稳定,以及封装体中各成分之间热膨胀系数失配引起的机械应力都可能导致大功率LED的失效.     

大功率集成LED光转换光源的研制

介绍了一种应用远程激发技术的大功率集成LED光转换光源,通过使用固晶区无绝缘层的镜面铝基板进行集成封装蓝光LED光源,即COB光源。所制蓝光光源与远程激发荧光粉模块结合制成LED光转换光源。利用镜面铝基板的高导热系数,解决多种LED封装形式下芯片点亮温度过高、光源衰减快的问题。采用LED荧光高分子模块与蓝光芯片分离结合的远程激发技术制成白光光源,解决荧光粉分布不均、热老化、色偏移问题。通过与传统粉胶封装方式制得的大功率集成LED器件比较测试,该种光源具有防眩光、光色均匀度高、长寿命、节能和环保的优点,从而具有更广泛的用途。     

COB封装全光谱LED光源及其光电特性

为了提高光源的显色指数,设计、制作一种COB封装的全光谱LED光源,通过在设计中增加峰值波长415nm的紫光LED芯片和发光峰值波长497nm、655nm的荧光粉,弥补了普通LED光源在紫光、蓝绿光和红光等光谱区间的能量分布不足。实验结果表明,发光效率达到103.34lm/W,全光谱LED光源显色指数高达99.38,接近日光100的显色指数,能够满足高质量照明领域对光源显色性的要求。     

采用LED光源DLP背投电视光学引擎的研究

介绍了一种采用LED为光源、HD2＋为显示芯片、蝇眼透镜为匀光元件的DLP背投电视光学引擎，分析了工作原理和设计方法，给出了仿真和实际测量的结果。     

一种LED路灯透镜的二次光学设计与研究

LED的二次光学元件设计对LED路灯的配光及光学输出效率至关重要。文章针对大功率LED在路灯上的应用,基于选定的LED进行了一种用于LED路灯的自由曲面二次光学透镜的设计,并采用光学软件进行仿真。结果表明,采用非对称自由曲面二次光学元件可以实现LED路灯的矩形配光,采用这种LED模组组成的路灯便于结构设计、电源安装,不同功率的LED路灯只需要增加不同数量的LED模组即可。此种设计可以在很大程度上提高LED路灯的效率,提高路面照明的均匀度。     

大功率LED的驱动电路设计

LED(Light Emitting Diode)作为新一代绿色光源,具有节能、环保和光转换效率高等特点,在照明应用方面已广泛展开.尤其是大功率LED光源更是备受喜爱,由于LED光源不能直接用市电220v电压直接供电,需特殊电压供电,因此,需要专门的驱动电路来点亮LED.本论文主要介绍一种LED恒流驱动电路,其采用恒流芯片PT4115来实现对大功率LED的高效恒流驱动.此电路具有效率高、成本低,可靠,安全等优点,适合当今大功率LED驱动电路的市场发展前景.     

大功率LED投影照明控制模块设计

LED具有响应速度快、寿命长、体积小等优点,非常适合现代投影光源的要求。本文选取Photonic-Lattice系列的LED作为投影光源,设计了该款LED的驱动和控制电路,通过实验进行了优化。结果表明可以实现30A的电流驱动能力和90%以上的功率转换效率。