基于LED的光栅光调制器照明系统的优化设计与实现

设计了一种基于LED照明的光栅光调制器(GLM)照明系统,以自由曲面TIR透镜、光棒、聚光透镜组为主要光学元件来提高LED光能利用率,并实现光场均匀化。通过仿真得出,照明系统的光能利用率为78.7%,光照均匀性为85%,实验与设计结果基本一致。这表明,优化后的光栅光调制器的照明系统,解决了基于LED的照明系统光照不均匀和光能利用率低的问题。     

投影电视的均匀照明系统设计

分析和设计了用于提高大屏幕投影电视光学性能的均匀照明系统：透镜阵列和积分方棒。基于弧长为1．2mm的超高压水银灯(UHP)．建立嵌套圆筒的体光源模型．给出了两个照明系统的设计方法和用于2．3cm空间光调制器照明系统的设计参数。仿真结果表明,透镜阵列系统实现了均匀性( 4．55％,-5．54％),光能利用率为81％的照明输出;积分方棒系统实现了均匀性( 4．37％,-4．58％),光能利用率为79％的远心照明输出。均能满足投影电视对照明系统的指标要求。     

大视场紫外高均匀照明光学系统构成原理和光能分布模拟计算

叙述紫外（ｉ 线）均匀照明光学系统构成原理和光能分布模拟计算设计方法。举例说明用开发的模拟设计软件ＯＰＴＥＮＧ,设计和模拟计算了一个大视场均匀照明光学系统,在照明面积为１００ｍ ｍ ×１００ｍ ｍ 范围内,照明光能分布不均匀性小于±２ ％ 。     

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。     

光刻照明系统匀光技术研究

本文通过对国际上流行的几种光刻照明方式的分析对比，揭示每一方法实现高均匀度照明的实质与规律；提出高均匀照明系统理论光照均匀度的计算方法；并以“均匀器”为重点，论证了各种匀光措施的优越性与存在的问题以及匀光器的优化设计方案；最后为这一技术的进一步发展提出了几点设想。     

LED小角度照明透镜的设计

小角度照明一直是发光二极管(LED)走向通用照明需要亟待解决的问题。而透镜和反射器则是最常用的配光器件,所以针对LED使用的透镜或反射器的设计是目前照明领域研究的热点。采用几何光学理论计算透镜表面的点坐标,拟合形成表面,旋转拉伸成透镜实体。并以能够实现30和45照明的透镜为例,介绍了透镜的设计过程,并对透镜的性能进行了模拟验证分析。结果显示:这种透镜能够将光源的光汇聚到预先指定的角度内,光能的利用率达到80%以上,照度的均匀度达到了85%以上,这能够很好地满足现代照明的需要。     

CSA发布防雷技术与光组件体系分类2项联盟标准

正2014年8月15日,国家半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)发布CSA 027-2014《LED户外照明防雷技术要求》和CSA 030-2014《LED照明光组件体系分类》2项联盟标准。CSA 027-2014《LED户外照明防雷技术要求》重点规范了浪涌保护器的选型、灯具与浪涌保护器、灯杆安装要求,旨在保证LED户外照明产品正常使用和低故障率。CSA 030-2014《LED照明光组件体系分类》对LED照明光组件的层级划分规则进行了规定,覆盖LED产品全产业链的LED照明光组件。     

基于非成像光学的均匀光强反射器设计

目前,LED的应用越来越广泛,但在信号指示灯或室内照明等领域要求其光强均匀分布.提出了一种实现均匀光强反射器的设计方法,该方法根据能量守恒建立了LED光源与目标面的能量对应关系,采用差分的方法求解反射器面形,并利用光学仿真软件分析研究了反射器的出光角度与其结构参数、光强均匀度的关系.最后设计了一款半角为30°的均匀光强反射器,其光强平台均匀度为0.96,光强平台宽度比为0.86,能量利用率高达99.9％,接受面上光斑的照度均匀性也较好.该反射器同时实现了均匀光强和均匀照度.     

大视紫外高均匀照明光学系统构成原理和光能分布模拟计算

叙述紫外均匀照明光学系统构成原理和光能分布模拟计算设计方法。举例说明用开发的模拟设计软件ＯＰＴＥＮＧ，设计和模拟计算了一个大视场均匀照明光学系统，在照明面积为１００ｍｍ×１００ｍｍ范围内，照明光能分布不均匀性小于±２％。     

一种基于LED扩展光源的均匀照明设计新方法

为满足LED均匀照明要求,提出了一种实现面光源下自动优化的设计方法。根据点光源近似理论建立可实现均匀照明的反射器初始结构,用COB(Chips on board)型LED面型光源替代点光源,基于TracePro中Scheme语言编写了自定义均匀照明优化函数,实现了目标面上均匀照明的自动优化设计。模拟结果表明:在光源为直径20mm的朗伯体发光LED时,能够在300 mm处实现均匀照明,照明均匀度(平均照度与最大照度的比值)达到85%以上,光学效率在96%以上。本设计方法简单易用,具有广泛的应用价值。