LCD直下式背光LED间距、灯腔深度及均匀性设计

为满足直下式LCD显示亮度不均匀性小于20%与背光设计薄型化要求,建立阵列LED背光及其上方平面照度的数学模型。根据单颗LED的发光特性,推导出阵列LED上方平面的照度分布。结合亮度不均匀性公式,采用Matlab软件对阵列LED间距、LCD灯腔深度、阵列LED上方平面照度不均匀性之间的关系进行定量研究。通过对LED间距为8.8 mm的照度不均匀性分析,结果显示灯腔深度为10 mm可满足不均匀性小于20%的要求。然后对任意阵列LED间距情况下的照度不均匀性进行计算,结果表明,灯腔深度与LED间距之比约为1.1时,能满足薄型化设计要求和上述显示不均匀性要求。     

调光方式对LED色温和光通量的影响

通过发光二极管(LED)在模拟调光和脉冲宽度调制(PWM)调光两种不同调光方式实验中,研究其光色参数的变化情况.分析同一色温白光LED在不同调光方式的色温和光通量的变化趋势,并分别分析同一种调光方式下,两种不同色温LED混和之后的色温和光通量的变化趋势.结果表明:同一色温白光LED在PWM调光方式下,色温的变化较小,但其光效较模拟调光小;两种不同色温LED混色之后的色温可在较大范围内变化,可满足人们对LED不同光色的选择.     

光谱测量中微机接口的设计

利用微型计算机接口技术和光电转换技术实现对待测电光源的光谱及光参数的自动检测.待测光源通过积分球内表面均匀漫反射到球窗射出,由单色仪接收,利用微机接口技术,由微机控制步进电机带动单色仪,在可见光(380～780 nm)范围内逐点扫描.通过A/D采集,可得到对应于各波长位置的相对光强度分布值,并通过比较法由微机算出待测灯相对光谱能量分布,根据色度学公式可计算出其光通量、光效、色坐标和相关色温.     

基于LED光电参数之间关系的光效计算

运用光色电综合分析仪测量了5种颜色LED(Light Emitting Diode)的光电参数,分析了光效与光电参数的关系,并研究了运用该关系测算光效的可能性。研究表明:LED电压、功率和电流均线性相关,随着电流的增加,LED光效线性下降,因此,电参数均可用来测算光效。主波长可以较好地评估绿色、黄色和蓝色LED的光效,红色和黄色LED光效可用峰值波长测算,用主波长或峰值波长测算白色LED光效精确度较低。色坐标与光效也成线性关系,且用于评估光效时精确度较主波长或峰值波长高。半高全宽也可用于测算光效,但用于白色和绿色LED时准确度较低。本研究对大型LED灯具光效的测算具有重要意义。     

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.     

LED球泡灯光衰激活能评估方法

通过对BPZ 220/5 W JA55型阳光球泡灯进行额定功率下40℃和60℃温度应力加速寿命实验，分析了该款LED球泡灯的失效机理.通过推导激活能计算公式，建立了计算光衰激活能的理论模型，给出了测试LED球泡灯光衰激活能方法.通过实验测定该款球泡灯的光衰激活能数值为0.67 eV.     

LED光衰色偏与伏安特性的关系

研究了大功率白色LED的伏安特性与光衰和色偏之间的关系。选择同一生产者、同一型号、光色性能较一致的大功率白色LED,在恒温环境下,进行350 mA恒流老炼实验;并用光色电综合分析仪测量初始、1周、2周和5周时的伏安曲线、光通量和色坐标。然后由初始时的伏安曲线计算LED的内阻和理想因子,并分析它们与光衰和色偏之间的关系。研究表明:老炼1周、2周和5周后的光衰与内阻、理想因子均正相关,但与理想因子的相关度大于内阻。老炼1周、2周和5周后的色偏与内阻的相关度大于0.8,与理想因子相关性较弱。因此,LED光衰可以用理想因子或内阻来表征,但理想因子优于内阻,而色偏只能用内阻来表征。     

极低照度下彩光LED对人体心电图的影响

基于生物节律因子的理论,运用控制变量的实验方法,使用低照度彩光LED照射被测试人员,记录人体心电图数据,研究非视觉生物效应中低照度下不同颜色LED灯对人体生理作用的影响,发现:低照度下光源对于人体的心电图有一定影响;照明光源的波长影响人体心脏心电图参数,蓝光明显加快人体心率,红光和绿光对心室除极与复极的时间影响较大;3种光源下心室除极与复极时间校正值均有所增加.     

全彩色LED显示屏色度均匀性优化校正

针对LED大屏幕的色度不均匀问题,从色度学理论的基本原理出发推导出以色坐标和亮度表达的颜色匹配公式,精确地计算出显示目标颜色的三基色亮度.通过LED模组实验,采用PWM电路控制电流的占空比,牺牲部分亮度和饱和度,实现了颜色匹配.校正后,红绿蓝三基色的色坐标x,y,z差别被控制在3%以内,验证了该方法的正确性和可执行性,为LED大屏幕色度均匀性问题提供了一个简便易行的解决方案.     

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。