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。     

高效LED照明装置设计

阐述了LED照明驱动电源技术及LED驱动器的特性,并详细介绍了基于MC34063构成的降压高效白光LED驱动电路。     

LED在植物照明中的应用研究

由于人们生活水平不断提高,农业设施的快速发展,现有的温室生长环境不能满足植物的良好生长,因此,植物照明技术应运而生.随着LED照明技术的发展,在各领域中应用越来越广泛,将LED照明技术应用到植物照明领域中符合行业的实际情况和当前之急需,具有极大的经济效益和社会效益.从安全要求与性能要求两方面阐述LED在植物照明中的应用...     

LED照明要素及选择LED照明产品的误区

我们生活的今天,由于经济发展而导致的生态环境问题,使得人们开始注重低碳环保,这个理念已渗透到照明领域之中。LED照明在此背景下出现,由于其节能高效,顺应了时代发展的潮流,因而受到了较为广泛的欢迎。但是由于广大消费者对LED照明产品的不了解,导致一些误解、误区。本文从对LED照明技术的解读入手,在各种资料分析的基础上,实现了对LED照明产品使用期限以及光通维持率的分析,通过传统背景和现代背景的对比,实现了对LED光束角的阐述,最终描述了LED照明产品选择存在的两个误区。     

单芯大功率LED匀光照明阵列的设计

为构造大功率LED激发Cy3/Cy5荧光染料的均匀面照明系统,选择单芯大功率LED芯片PT54TE设计了红绿双通道匀光照明阵列。首先通过分析单芯大功率LED芯片PT54TE辐射强度的分布,建立大功率LED环形照明阵列的模型;然后为提高光线利用率,在LED外侧建立柱面镜反射结构,并通过斯派罗法则求解该结构的参数;最后由Tracepro仿真验证。研究表明,分别由4颗红/绿PT54TE构成的环形阵列在目标平面(30mm×30mm)内的光照均匀度大于95.4%,光通量大于700lm,比未配置柱面镜反射结构的环形阵列的光通量至少提高了52.5%。     

用于室内照明的节能环保型智能LED照明系统设计

针对目前严峻的能源短缺问题,为有效节约室内照明消耗的电能,提出一种结合太阳能和LED技术的照明系统.当环境光能较强时,太阳能电池既向照明系统供电同时为内部储能蓄电池充电;当环境光照较弱时,由蓄电池为照明系统供电;系统兼具USB接口,通过该接口也能对系统内电池充电,以应对长时间光照差的气候.系统具有的自动调光功能,能保持...     

用于地下建筑的太阳光智能照明系统的设计

目前我国建筑能耗已经占到社会能源消耗的30%左右,其中照明能耗约占建筑能耗的20%~40%,利用太阳光照明是建筑节能的一个重要发展方向。该文设计了一种基于综合太阳光和电光源为一体的互补型照明系统,该系统以太阳光直接照明为主,电光源照明为辅,且能根据实际的情况相互补充与自动调节,以便获得更好的节能效果。系统能在满足建筑照明设计要求的同时进一步降低设计成本和提高太阳能利用率。     

三维振动测量系统的照明模块设计

为了满足三维测量系统所需的大视场照明条件,设计了一种基于自由曲面的透镜阵列的匀光照明模块。根据能量对应关系计算得到自由曲面透镜的离散点数据,通过Rhino软件拟合离散点得到该自由曲面透镜实体模型,再将得到的自由曲面透镜面型导入Light Tools软件,进行阵列后得到匀光照明模块。仿真结果表明,该照明模块可使2.56m2的接收面上的亮度达到13 102lx,照明均匀度达到92.86%,且公差符合装配要求。     

LED照明工程评价体系研究

LED国家标准、行业标准及评价体系的缺失显然制约着我国LED照明产业的健康、快速发展.论文就LED照明工程评价体系展开研究,阐述了LED照明设计技术的相关研究和行业标准现状,讨论了LED照明工程评价体系制定原则,给出了LED照明工程评价体系矩阵,并介绍了景观照明评估体系主要技术指标,以此为相关评价体系的制定出台提供参考...     

浅谈LED照明在港口的应用

通过对LED照明特点的介绍,结合港口照明的实际情况,探讨LED照明在港口的应用,以达到更好的节能效果。     

一种适用于CPV的太阳模拟器的光学结构与分析

太阳模拟器是聚光光伏(CPV)领域内对电池片、组件及系统进行在线检测的一种必不可少的光源设备,其要求辐照度大于800 W/m2,准直角度小,辐照度均匀,光谱接近AM1.5。要同时达到这些指标有一定的难度。通过分析实现既辐照均匀又辐照准直的太阳模拟器需要克服的因素,提出了一种太阳模拟器结构方案以满足上述要求。同时,配比不同焦距的准直透镜还可实现辐照面积可调。利用ZEMAX软件对该结构进行了仿真,验证了该方案的实现效果。     

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。     

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。     

HPV基因芯片检测装置的匀光照明设计

人乳头瘤病毒(HPV)基因芯片检测装置可读取与分析HPV芯片的杂交点信号值,进而区分不同的HPV病毒类型,而检测装置照明的均匀性关系到HPV芯片图像处理算法的可靠性与难度。为实现均匀照明,优化了矩形LED阵列排布并配置匀光扩散板。首先,分析单个LED灯珠的辐射强度分布,建立矩形LED阵列的理论模型;然后,在仿真软件中建立4行8列的矩形LED阵列模型;最后,搭建HPV基因芯片检测装置进行实验测试。实验结果表明,该照明系统能使70 mm×20 mm的目标被照面的灰度均匀度达到95.6%,满足了HPV基因芯片检测装置均匀照明的要求。     

Effective elimination of laser interference fringing in fluorescence microscopy by spinning azimuthal incidence angle

Laser illumination used in both conventional widefield epi-fluorescence as well as in total internal reflection fluorescence (TIRF) microscopy is subject to nonuniformities in intensity that obscure true image details. These intensity variations are interference fringes arising from coherent light scattering and diffraction at every surface in the laser light's optical path, including the lenses, mirrors, and coverslip. We present an inexpensive technique for effectively eliminating these interference fringes based upon introduction of the excitation laser beam by oblique through-the-objective incidence coupled with rapid azimuthal rotation of the plane of incidence. Although this rotation can be accomplished in several ways, a particularly simple method applicable to a free laser beam is to use an optical wedge, spun on a motor, which diverts the beam into a hollow cone of fixed angle. A system of lenses converts this collimated beam cone into a focused spot that traces a circle at the objective's back focal plane. Consequently, a collimated beam with fixed polar angle and spinning azimuthal angle illuminates the sample. If the wedge is spun rapidly, then the different interference patterns at every particular azimuthal incidence angle average out over a single camera exposure to produce an effectively uniform field of illumination.     

CCD图像灰度与照度的转换标定方法

本文提出了一种基于CCD摄像机利用图像灰度获得实际照度的新方法,该方法适用于摄像机的任意曝光和增益参数,且考虑了摄像机安装位置和角度对测量的影响。CCD摄像机照度测量法的实际应用主要涉及两个过程:一是标定过程,即应用CCD摄像机进行照度测量前,标定CCD图像灰度与照度之间的转换参数和转换模型;二是照度测量过程,即通过CCD摄像机拍摄图像,将图像灰度代入已定的转换模型,获得测量对象的照度值。其中,灰度与照度转换模型的标定是利用CCD摄像机实现照度测量的基础和关键,文中主要讨论了该模型的推导过程以及标定方法。具体为:首先通过理论推导获得图像灰度与CCD传感器感应的相对辐照度的关系,然后借助以均匀光源搭建的实验系统标定CCD传感器相对辐照度与物面实际照度之间的关系,进而获得图像灰度与物面实际照度的转换关系。在转换过程中讨论了曝光时间、增益以及CCD相机与照度测量点之间的距离和角度对转换模型的影响,为CCD摄像机照度测量法的实际应用奠定了基础。实验结果表明本测量及标定方法适用于摄像机任意曝光和增益条件,经过本方法标定后,应用CCD摄像机进行照度测量,测量结果的相对误差在4.5%以内。     

表面多点触摸系统照明设计

为有效解决表面多点触摸系统照明亮斑问题,介绍了一种用于摄像式表面多点触摸系统的照明装置设计过程与方法,从光源选择,反光面以及控制电路的设计等方面进行论述,并结合具体实例对设计结果进行验证。实验结果表明,采用这种设计方法可以较好的解决表面多点触摸系统照明均匀性问题,提高触摸系统的精度。     

Use of confocal and multiphoton microscopy for the evaluation of micro-optical components and emitters

We report on the application of confocal and multiphoton microscopic techniques for the evaluation of the latest generation of micro optical components. The optical emitting characteristics of arrays of matrix addressable GaN micrometer-sized light emitting diodes (micro-LEDs) have been measured using a commercial confocal microscope utilising the LEDs' own emission along with reflection confocal microscopy to determine the surface structure. Multiphoton induced luminescence from the 10-20-micron diameter emitters has also been used to examine the structure of the device and we compare this with electrically induced emission. In related work, the optical properties of micro lens arrays (10-100-micron diameter) fabricated in SiC, Sapphire, and Diamond have been determined using transmission confocal microscopy. Such optical microscopy techniques offer a simple, non-destructive method to determine the structure and performance of such novel devices.