LED封装的一次光学系统优化设计

基于发光二极管(LED)光学系统的非成像特点,利用光学建模和蒙特卡罗非序列光线追迹方法,同时考虑了环氧封装结构和反光碗两大影响因素,对LED的一次光学系统进行了优化设计.通过改变光学封装的相关参数,模拟了不同LED的发光亮度分布,并分析得到了两种部件的形状和材料因素对器件发光特性的影响及其优化的参考数值.这一设计方法和得到的优化参数对LED的一次光学系统设计具有一定的指导意义,并有助于降低LED封装的试验成本.     

非成像系统的宏光子模拟辅助设计

光线追迹法在光学系统设计中已得到了广泛应用。随着计算机的普及,其速度越来越快,价格越来越便宜,光线追迹法也用到了如能量辐射等的模拟中。然而在某些领域,如非成像光学系统中,由于其自身的限制,应用光线追迹法往往得不出满意结果。动画片科学公司（ＡＳＣ）正在...     

空间光学系统的杂散光分析

介绍了空间光学系统的杂散光的来源,以及对红外光学系统成像质量的影响。在简化分析的基础上,讨论了杂散光分析的物理模型。利用已有的光学系统模型讨论了杂散光的计算和分析方法。主要介绍了蒙特卡罗法和光线追迹法在解决问题方面的作用,用具体的系统模型说明了杂散光计算和分析的假设条件、模型建立和计算过程等。对空间光学系统的杂散光有基础的认识。为以后利用软件进行杂散光分析打下基础。     

光学系统杂散光分析

杂散光是光学系统中所有非正常传输光的总称,杂散光对光学系统性能的影响因系统不同而变化。因此,在现代光学设计中,杂散光分析成为光学设计工作中的一个重要环节。杂散光产生的原因比较复杂,讨论了漏光和透射面残余反射引起的杂散光,针对漏光杂散光给出了高密度取样的分析方法,对于残余反射的杂散光建立了带能量因子的光线光学模型和光线二叉树的数据结构,在保证计算精度的同时减少了计算时间。对一个卡塞格林光学系统进行了漏光杂散光分析和光学表面残余反射杂散光的近轴与实际光线分析,得到减少杂散光的措施,达到了杂散光分析的目的。     

手机镜头的光学系统设计及杂散光模拟

为了满足现代手机镜头对高像素、小型化以及无杂散光的要求,采用光学塑料非球面技术以及蒙特卡洛光线追迹法,使用CODEV光学设计软件,设计了1款三单元5106像素的手机镜头。同时,运用LightTools光学分析软件进行杂散光分析。结果表明,该镜头的F数为2.6,全视场角为72.9,系统总长为3.1mm。最终组装产品的性能测试结果能满足设计要求,且无不可接受的杂散光。     

复杂光学系统鬼像分析的单向链表实现算法

光学系统的杂散光极易在系统内形成多个鬼像,严重影响光束质量和传输特性。主要研究了复杂光学系统中折射面的多次反射和衍射面的多级衍射而形成的杂散光及其数学模型与计算方法,提出了一种采用单向链表数据结构进行鬼像分析的更加简洁、高效的实现算法。编制了专门的杂散光分析软件,实例计算表明,采用该软件可以快速地分析含衍射元件的复杂光学系统的杂散光,全面描述鬼像在像面的位置和能量分布,分析结果对在光学系统设计阶段排除鬼像的潜在危害具有重要参考价值。     

一种变折射率光学系统光线追迹的新方法

光线方程仅在系统折射率为轴对称分布及近轴近似条件下可求得解析解,而对非近轴光线,尤其是变折射率系统,只能用计算机进行光线追迹,求数值解。常用之法是Taylor级数展开法,可达到一定精度,但计算量相当大。变形光线方程后,对定义的新变量直接应用一种标准的数学积分技术———Runge-Kutta方法,可达同样精度要求,而计算量大为减小。此法的另一好处是在于计算过程中简化了各光学平面两侧折射率的计算。在介绍Runge-Kutta方法的同时,给出算例以与Taylor级数展开法比较。     

一般球面非稳腔的牛顿成象公式分析

本文采用牛顿成象方程和光线追迹方法对多元件非稳腔的主要特征作了详细研究。所得结果包括了有球面波和准直光束输出的情况。数值计算证实了我们的理论分析并揭示出这类光腔的一些重要特征。     

透镜轴棱锥光学系统设计

利用轴棱锥(Axicon)产生无衍射贝塞尔(Bessel)光具有结构简单、转换效率高、光损伤阈值高等优点,但是由于它是锥体结构,存在加工难度大、成本高等缺点.利用球面透镜的球差设计出具有类似Axicon功能的双透镜系统.即透镜轴棱锥(Lens axicon),它是由两个普通的球面透镜胶合而成的.通过对出射光线的控制,利...     

智能LED节能照明系统的设计

介绍了一种新型智能LED节能照明控制系统,给出了系统的硬件设计和软件流程.给出了被动式热释电红外探测器和可见光探测器探测的数据,并通过单片机处理后与国家标准设定的数值进行了对比.简述了输出调节信号、控制LED驱动电路和照明系统对室内亮度进行调节的过程.通过理论分析,提出了合理的稳压电源、连接方式、灯体结构的设计方法,解决LED的驱动电源、连接方式和散热三个问题.试安装一年结果表明,照明效果稳定,节能超过50%,效果明显.     

一种实现色温可调白光LED的方法研究

提出了利用暖白光、绿光、蓝光三种颜色的LED混合得到色温动态可调的白光LED的方法,并验证这一方法的可行性。选取色温为3 000K的暖白光LED与绿光、蓝光LED进行混色,可以得到色温大范围准确可调的白光LED,且改善了白光光源的显色性。     

多基色白光LED的配色研究

利用基色光混色的方法对三基色和四基色白光LED进行了配色研究。固定相关色温为(5 500±20)K的条件下,在可见光范围内将不同峰值波长、半宽的基色光进行混色,得到显色指数和光视效能与峰值波长和半宽的关系。其中,三、四基色白光LED的显色指数最高分别达到89和96.7,对应的光视效能分别为353lm/W和340lm/W。同时,计算结果表明,增加基色光的数目后,提高了白光LED的显色性及显色稳定性。     

LCOS微型投影机的LED照明系统设计

随着LCOS技术的发展，投影仪趋于微型化，传统的UHP光源已经不适合作为微投系统的光源。本文使用欧斯朗的两个LE ATB A2ALED作为光源，设计了包括光棒、偏振光转换系统的0．47英寸F1．7的LCOS微型投影仪照明系统，使光源发出的光实现均匀照明，并尽量地会聚在LCOS上。     

LED智能节能照明控制系统的设计

介绍了一种LED智能节能照明控制系统设计,给出了系统的软硬件设计和控制流程。     

LED芯片激发荧光粉合成白光照明光源显色性的控制

光通量、色温和显色性是光源的三大重要指标。半导体LED从指示、显示应用过渡到照明应用．产品的显色性控制和评价是一个新的课题。本文应用光源显色性原理分析影响产品显色性的因素，并通过相关的试验，探讨如何通过材料选型和工艺措施，控制由蓝光LED激发荧光粉合成白光LED的显色性．使之达到预定指标。     

LED芯片激发荧光粉合成白光照明光源显色性的控制

光通量、色温和显色性是光源的三大重要指标。半导体LED从指示、显示应用过渡到照明应用,产品的显色性控制和评价是一个新的课题。本文应用光源显色性原理分析影响产品显色性的因素,并通过相关的试验,探讨如何通过材料选型和工艺措施,控制由蓝光LED激发荧光粉合成白光LED的显色性,使之达到预定指标。     

三芯片集成高显色指数白光LED的研究

运用基于蒙特卡罗的光线追迹方法,对采用"光转换"兼"多色混合"技术的白光LED的显色指数、相关色温、光通量、光辐射功率、荧光粉颗粒密度和色坐标进行了仿真计算和优化选择。通过改变红、绿、蓝三种LED芯片的组合方式和红、绿、黄三种荧光粉的混合方式及各色荧光粉的密度,在保证有合理的光通量输出的条件下,得到了不同色温区的高显色指数白光LED。从显色指数角度看,冷白、正白和暖白光应分别选择BBB芯片+绿、红色荧光粉、BBB芯片+黄、红色荧光粉和RBB芯片+黄色荧光粉组合。实验上测试了采用这几种组合方式的白光LED光谱、显色指数、色温、光通量和色坐标,实验数据与仿真结果基本吻合。     

单片LCoS光学引擎中彩色LED照明系统设计

LCoS光学引擎作为整个背投的一个要组成部分，其照明系统显著地影响着LCoS背投的性能。详细分析了影响照明效果的各个因素，并利用ZEMAX软件设计出了单片LCoS光学引擎中基于彩色LED光源的照明系统，该系统能达到较好的亮度和均匀性，满足整个光机系统的成像要求。