基于改进粒子群算法的LED室内照明光照均匀性研究

传统基于室内照明的光源布局存在缺陷,导致光照度不均匀及能源的浪费。为了解决此类问题,文章以单个LED理论模型为基础,推导出LED阵列的照度分布函数,以目标平面光照强度的标准差作为评价函数,以目标平面平均照度为约束条件,通过改进的粒子群算法优化LED的位置,使目标平面上的光照均匀性达到最优。利用Matlab仿真出优化后的LED阵列的光照分布情况,对比其他2种LED阵列,并通过实验,利用图像处理对实际场景照明的效果进行检验,实验结果表明该方法可行。     

一种中功率LED路灯模组设计

设计了一种中功率LED路灯模组,该模组由PCB铝基板、灯珠组、塑料透镜、散热器,以及设于塑料透镜与PCB铝基板间的防水胶圈构成.灯珠组由4颗中功率3030双晶灯珠组成,呈正方形分布.塑料透镜采用防UV的PC材料,为一凸曲面罩,呈中空半球面形.利用DIALUX软件,针对道路照明要求的照度均值、照度均匀性、环境比、亮度均值、亮度均匀性等指标,对该模组进行了仿真实验,并通过实例进行了验证.从DIALUX仿真和实测结果来看,该模组能满足城市主干道路路灯的技术要求,具有较好的市场应用前景.     

在线图像可视铁谱LED阵列反射光源设计与实现

针对在线图像可视铁谱(on-line visual ferrograph,OLVF)反射光源亮度低、照明不均匀影响铁谱成像质量的问题,提出了一种用于OLVF探头的LED阵列反射光源。该反射光源为圆环形LED阵列结构,由8颗0.1W小功率LED组成。基于照明均匀性理论与仿真分析,确定了反射光源结构参数、安装高度及均匀照明区域大小;利用TracePro仿真计算了光源在磨粒沉积区域的照度均匀性。实验结果表明:圆环形LED阵列反射光源的照明均匀性较好,磨粒沉积区域的辐照度分布为130~150W/m2,其光通量为56.64lm,显色指数为82.6,色温为6 376K,功率为0.336 1W,符合OLVF的低功耗、高亮度、均匀性照明等要求,铁谱成像质量得到了提高,有利于磨粒形貌观测与视觉特征信息提取。     

采用遗传算法的可见光通信LED阵列分布优化

采用遗传算法快捷、准确地优化发光二极管(LED)阵列结构,使其在接收器上(目标平面)的光照分布均匀.推导LED 阵列的照度分布函数,以光照函数标准差与平均差的比值构建一个适应度函数,以此衡量目标平面的光照分布均匀度.获得光照分布最优时的LED 阵列结构数据后,应用MATLAB对几何模型进行仿真.仿真结果表明:目标平面的照度均匀度达到97.4%,验证了所提算法的有效性与可行性.     

带半圆柱微透镜的超薄直下式LED平板灯设计

为了解决传统直下式发光二极管(LED)平板灯厚度大、均匀度较低的缺点,设计一种带半圆柱微透镜的超薄平板灯.该透镜上半部分是竖放的圆柱,下半部分是横放的半圆柱阵列.以一个正六棱柱作为单元模块,通过Tracepro软件及Taguchi实验法进行模拟仿真,对带半圆柱微透镜的半圆柱半径、圆柱厚度、透镜半径及透镜距LED的高度进行优化.结果表明:当半圆柱半径为0.2 mm,透镜半径为1.5 mm,透镜距LED高度为2.5 mm,圆柱厚度为0.5 mm时,其显示效果最好,并设计出一款厚度为15 mm,照度均匀度为95.53%,光效率为95.99%的超薄直下式LED平板灯,该平板灯符合现代超薄、节能的发展要求.     

CCD相机全彩LED显示屏亮度检测与校正算法

针对LED显示屏亮度显示不均这一问题,提出一种基于CCD相机的全彩LED显示屏亮度检测与校正算法.该算法使用CCD相机获取显示屏显示的图像,并通过数学形态学和大津法对图像进行去噪和阈值分割处理,确定LED灯点的中心位置,然后结合最小外接矩形与亮度相加法确定灯点的相对亮度值,最后计算出显示屏中各个灯点的三色校正系数矩阵.实验结果证明:该算法能够快速、有效地提高LED显示屏的亮度均匀性,从而改善显示屏的显示质量与延长显示屏的使用寿命.     

发光亮度随环境改变的LED照明

高亮度白光LED的发明,使照明领域发生了重大变化.白光LED以其节能、环保和长寿命的特点成为了最有前途的照明灯.在照明领域白光LED成为增长最快的市场之一.文中介绍了LED的发展及其在照明领域的应用,LED在使用时的电流与电压变化情况,以及驱动和连接的方法.在使用白光LED灯照明时,由于环境中其他光源的影响,被照亮区域的照度不稳定,使人们容易视觉疲劳,本设计要达到的目的就是能够让白光LED灯可以自动调节亮度从而使被照亮区域的照度值稳定.所以设计了发光亮度可随环境改变的白光LED照明灯.采用反馈电路实现白光LED的自动调节,通过电位器实现对稳定照度的调节.制作出了满足此设计要求的白光LED的驱动和反馈控制电路,并对其性能进行测试和分析.     

轨道车辆车厢LED照明控制系统

结合LED节能环保、超长寿命的优点,采用了恒流驱动方式。以STC89C51单片机为控制核心,采用PWM技术对LED灯发光强度进行控制,通过亮度传感器采集车厢内的亮度信息,对车厢内LED照明系统进行亮度调节。仿真结果表明,系统LED发光亮度均匀,达到了设计要求。     

基于LED扩展光源环形均匀光斑的自由曲面透镜设计

提出了基于贝塞尔曲线控制点多参数优化自由曲面透镜的方法,利用该方法设计了一款适用于LED扩展光源并能在目标平面内实现环形均匀照度分布的自由曲面透镜.利用光线追迹软件模拟该透镜的光学性能,结果表明,在距离光源1000 mm处的目标平面内,实现了外半径为2 000 mm、内半径为1000 mm的环形均匀照度分布,照度均匀度为0.91,光能利用率为0.80,即该透镜在实现高照度均匀度光分布的同时仍能保持较高的光能利用率.     

LED型高位制动灯中最少LED个数的确定方法

本文针对LED型高位制动灯的最少LED个数问题进行分析,列出影响照度的各种因素,阐述并计算得出不同样式的灯具为满足法规要求所需的LED最少个数.     

场发射平板显示器件亮度非均匀性校正方法的研究

首次提出采用亮度不均校正的方案解决场发射平板显示器件中微尖阵列均匀性问题；建立了矩阵式平板显示器件亮度非均匀性校正的物理模型，并近似成相应的数学模型；给出了校正参量的优化算法，计算得到了由亮度非均匀性决定的显示器件的成品率与非均匀调制特性标准差的关系．     

基于AOTF的高光谱偏振红外焦平面非均匀性校正

针对在高光谱偏振成像系统中,由于红外面阵探测器CCD像元响应的不均匀性引起像素误差,提出了一种适于AOTF的高光谱偏振红外焦平面非均匀性校正的方法。本文采用积分球进行辐射定标,分析输出辐照度和像元响应的关系,提出了曲线拟合方法,此方法加快了运算速度并使得输出非均匀性减小了90%以上。根据实验结果对粗糙度进行对比分析,场景的粗糙度降低了20%以上,得到在单色光和复色光下粗糙度一致,解决了在高光谱全偏振成像时CCD对其造成的影响,从而使得光谱精度更高。     

一种带输出电压反馈的恒流驱动IC设计

在应用于液晶显示器(liquid crystal display,LCD)背光的发光二极管(light emitting diode,LED)驱动器中,传统设计的DC-DC电路是根据最大负载设计DC-DC电源,在负载有偏差的情况下,系统效率低下,且发热导致额外功率损失.针对传统电路不能动态调节输出电压的缺陷,提出一款新型的LED驱动器的设计.芯片采用恒流驱动模式,通过脉冲宽度调制(pulse width modnlation,PWM)数字模块控制,达到高灰度显示的要求;同时提供一个可级联的反馈电流输出端,配合DC-DC转换器,调节DC-DC的输出电压,以保证恒流输出驱动电压的同时,限制芯片功耗的增加.芯片测试符合设计要求,性能稳定.     

紫外光通信LED阵列光源的设计

为了解决当前单个紫外LED功率较低的问题,设计了一款紫外LED阵列光源系统,对其中的相关问题进行了探讨。该系统由恒流驱动模块、大功率LED阵列模块和光学设计等组成,实验结果表明,该光源系统能发出均匀稳定的紫外光,实现了空间能量的累加,光学和散热设计效果良好,为实用化紫外光通信光源的设计提供了参考。     

用蒙特卡罗方法模拟LED光源光分布

对发光二极管封装光学结构模型的光分布进行蒙特卡罗方法模拟 ,并对相应的LED管进行实验测量 .通过对模型模拟结果和实验结果的比较分析 ,定性地验证了蒙特卡罗模拟方法的正确性和有效性 .     

基于光通传递函数矩阵的照度比例模型

考虑照明调光控制系统中在工作面上设置的照度传感器容易受到办公文件、人体等的遮挡而使控制系统误动作,以光通传递函数为基础,建立光通传递函数矩阵,分别提出基于光通传递函数矩阵的单光源和多光源照度比例模型,并采用最小二乘法对比例模型的参数进行估计.现场测试表明,采用该模型计算照度与实测相比较一致性较好,基于该模型的照度传感器设置方法,不但可以减小线路敷设的麻烦,还可以有效解决在工作面上设置传感器时,由于办公文件等的遮挡而导致的系统误动作.     

公路隧道照明无级调光模糊控制方法

针对隧道照明存在大量电能浪费的现象,在分析现有隧道照明控制方式的基础上,提出基于模糊控制的隧道照明无级调光控制系统,阐述系统控制结构及模糊控制器的设计.以洞外亮度和交通量作为系统的输入,采用白光LED作为光源,实现自适应控制,不仅可以实现连续调光,而且节约能源.通过仿真实验,分析比较在不同亮度和交通流量下洞内照明变化曲...     

布灯方式对隧道照明的影响

为了研究布灯方式对隧道照明的影响,采用照明设计软件DIALux设计了隧道模型。在隧道模型里,分别按对称布灯方式、交错布灯方式和中央布灯方式建立了照明系统,使用相同的LED灯具,进行了仿真试验。试验结果表明,中央布灯方式的路面照度、亮度及亮度均匀度最高,照明效果最好,交错布灯方式优于对称布灯方式。在满足路面照度、亮度及路面亮度均匀度要求的前提下,中央布灯方式可以使用较小功率的灯具,从而节省电能。     

均匀照明的发光二极管阵列仿真与对比分析

通过设定发光二极管所在平面与探测面之间的距离、所设计阵列的发光二极管个数及发光角度等参数,依据斯派罗法则,利用Matlab对表达式进行计算.结合TracePro软件,对方形阵列、三角形阵列及环形阵列等3个常见的发光二极管平面阵列进行模拟仿真及对比分析.结果表明:由于排列方式不同,所得到的均匀照明的范围及所占面板空间也各不相同;三角形阵列可得到较大范围的平坦度和占用较小的面板空间.     

全球LED背光源技术专利态势分析

选择HOMSON集团的DWPI数据库,采集1965-01-01到2008-12-31的发光二极管(LED)背光源技术专利文献,建立专利数据库.采用Derwent Innovation Index专利分析系统,分别从专利申请总量和趋势、重点专利技术和持有人等方面,对LED背光源技术专利进行了深入的分析,并对比分析了国内外技术专利现状以及主要专利申请国家的申请情况.研究表明在LED背光源技术专利方面,我国原创性核心专利较少,还有待提高,并提出了发展我国LED背光源技术专利的策略.