导光板散射网点密度设计与研究

为了获得更好的光学均匀度,提高液晶显示器的亮度和色度,研究了导光板双边入光时散射网点密度对导光板出光面光学均匀度的影响。首先分析了导光板在液晶显示器中的工作原理。进一步通过理论分析得出,导光板散射网点的密度随着与光源距离的增大而增大。使用TracePro软件模拟了当网点密度从导光板中心位置向两边递减时的导光板出光面的光学辐照度,模拟得出的结果与理论分析一致。实验结果表明,导光板出光面的亮度最大值为5729cd/m2,最小值为4729cd/m2,光学均匀度为82.54%。通过对导光板散射网点密度的研究,为以后导光板的发展提供了理论基础。     

侧入式液晶显示屏导光板散射网点密度设计

为了获得更好的光学均匀度,提高液晶显示器的亮度和色度,研究了导光板双边入光时散射网点密度对导光板出光面光学均匀度的影响。首先分析了导光板在液晶显示器中的工作原理。进一步通过理论分析,得出导光板散射网点的密度随着与光源距离的增大而增大。使用Trace Pro软件模拟了当网点密度从导光板中心位置向两边递减时,导光板出光面的光学辐照度,模拟得出的结果与理论分析一致。实验结果表明,导光板出光面的亮度最大值为5 729 cd/m~2,最小值为4 729 cd/m~2,光学均匀度为82.54%。通过对导光板散射网点密度的研究,为以后导光板的发展提供了理论基础。     

背光模组光学设计方法

本文主要介绍侧光式背光模组的光学设计方法,这些方法包括有狭窄化方法、微结构法以及加入扩散点方法用于导光板中,其中在微结构方法中又分上锯齿微结构以及下锯齿微结构。这些方法之所应用原理在于几何光学中的的全反射原理。在狭窄化方法、上锯齿微结构及扩散点方法中主要是希望破坏全反射条件而使光线导出。而在下锯齿微结构中是利用全反射原理将光线由下而上导出。我们发现狭窄化、上锯齿微结构及扩散点三种方法之最大表面透出功率大约在相同之范围中。虽然下锯齿微结构之表面透出功率最高,但是,在均匀度方面之表现非常的差。此外,由于光线之透出率对微结构之角度具有极敏感之特性,如欲以角度来控制透出功率之均匀性是一件不易达成之事,且加工不易。相较于微结构法,扩散点方法在控制均匀度方面及制造加工上就较微结构法来的容易,是一简单又亦达成均匀度控制之方法。     

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.     

图案化基板LED中荧光粉对光学性能的影响

采用基板上加倒锥形图案化的新型封装方式,用蒙特卡洛光线追迹法仿真保形涂覆荧光粉体积比和厚度变化时,发光二极管(LED)光源光色品质的变化.仿真结果表明:LED光源的出光效率在图案化倾斜角α为30°,45°时,出光效率的提升量最大;α为45°时,传统平面封装光源的空间颜色均匀性最大优化幅度分别为9.1%,8.4%;荧光粉厚度、体积比不变时,颜色均匀性相对于传统平面封装光源的优化幅度最大为11.1%,10.4%,光源的色温差值最大减小1 006,1 319 K;在厚度、体积比参数中任选一个进行优化,均可改善LED产品的颜色均匀性,而优化图案化结构可使空间颜色均匀性更明显地提高.     

篮球场灯光照明问题的算法设计

提出了依据球场平面照度不均匀度最小的约束条件排列照明光源的方法．将光源依照度大小非递增排序，根据照度与空间距离变化规律和光源架与篮球场的具体尺寸，采用贪心算法设计技术，依据使球场平面上最小照度取最大值和最大照度值取最小的原则，依次排列照明灯．计算表明，此方法降低了球场照度的不均匀度，提高了篮球场照度的均匀性．     

基于拓扑优化技术的导光板散射网点设计方法及其实现

为了解决机舱导光板传统设计方法下出光不均匀问题,根据球面点光源在空间中的光学传播特性以及导光板散射网点的散射原理,建立了三维坐标下的光照度模型,将拓扑优化理论与出亮度-网点直径数学模型相结合,以导光板散射网点直径为设计变量,以光照度-网点直径数学模型为目标函数来建立拓扑优化模型,推导出了一种基于拓扑优化方法的导光板散射网点出射照度的最优化设计方法。利用MATLAB编程对模型进行最优化求解和仿真,对仿真结果进行归一化,最终得到基于MATLAB程序下的导光板散射网点模拟仿真效果图,实现了通过导光板反射光的亮度最均匀化。将仿真结果与现有传统的光学软件下的结果进行对比,显示该方法下的散射网点仿真效果及出光均匀度优于传统光学方法下的仿真效果。     

具有结构化的光接收表面的导光板

设计了一种新型的导光板.该导光板通过其侧表面的一部分将从光源发出的照明光引入导光板自身,并且通过形成在导光板的主表面上的发光部件将照明光引出导光板.导光板侧表面上的接收照明光的光接收表面相对于与所述主表面垂直的平面具有30°～60°的倾斜角,此外,光接收表面具有沿平行于主表面的方向延伸的凹槽.由此,被折射并被输入到导光...     

LED强化出光技术研究进展

发光二极管LED(Light Emitting diode)具有节能、环保、寿命长三大优势,被誉为第4代照明光源,但其发光效率,有待进一步提高,导致发光效率损失的主要原因是光提取效率较低,由于半导体材料的折射率较高袁大部分辐射光线在芯片内部产生全反射,最终被吸收转化成热量。为了提升LED的光提取效率袁目前采用的主要方法包括在芯片各表面加工强化出光微结构、改变芯片形状以及改善封装结构与材料3个方面。文章详细分析了各种强化出光方法的原理尧研究方法及其研究成果,并展望了未来的发展趋势援。     

几何光学中的作图法

为了使问题简化，本文只限于研究单心光束。一、单镜成象的依据及讨论单镜不仅是一个简单的光学系统，而且是组成光学器件的基本元件。研究光经由镜面的反射和折射，是一般光学系统成象的基础。我们从光线的观点出发，依据光的直线传播、反射和折射定律。就可以确定一切投射到任何形状的表面之后光线的方向。由实验可知，凸透镜对于任何入射到它上面的光线都有会聚作用。成象有以下几种情况：如图1所示，发光点在无穷远处，人射到凸透镜上的平行光束。经凸透镜后变成了会聚光束，这个会聚光束相交的点被定义为焦点，即在焦点处成象。（图中…     

LTT中光导管无损耗传输条件的研究

本文针对LTT(光直接触发晶闸管)光传输系统中光导管传输效率问题,用纤维光学理论分析了光缆的数值孔径、光导管的折射率一定时光导管的端面直径和曲率半径对光传输效率的影响,得出了光线在光导管中无损耗传输所必须满足的不等式,为光导管的设计提供了理论依据.     

一种无缝棱镜导光管光线传输原理的研究

目前市场上已有的棱镜导光管均为国外产品,且价格极高．为此,作者研制了一种新型无缝棱镜导光管．该导光管采用拉制工艺制成,没有缝隙且成本较低,仅为国外棱镜薄膜价格的15%左右．当光源位于导光管的轴线上时,无缝棱镜导光管能够将光源的光线以全反射的方式向前传播,提高了光线的传输效率,因此它具有效率高、成本低的特点．文中详细介绍了光线在该系统中发生全反射的原理和过程,并简单介绍了该系统在高温高湿的混凝土养护室中的应用．应用结果表明,该系统能够为养护室提供合适的工作照度,且降低了维护成本并提高了安全性．     

脉冲激光线源热弹激发超声导波的数值研究

考虑激光作用过程中材料热物理参数随温度变化的非线性效应,在两维平面内建立了平面应变有限元模型,基于热弹耦合理论数值模拟了脉冲激光线源辐照金属铝板表面激发超声导波的物理过程.数值模拟分别得到了脉冲激光线源在厚度为1 cm与0.2 mm的铝板中激发出的声表面波与Lamb波的时域波形.其中声表面波包括掠面纵波、表面横波与瑞利...     

天然气汽车均流三元催化器内流动阻力特性

对添加了均流装置的天然气汽车尾气催化转化器内的流场阻力特性进行了数值研究.结果表明:改变载体安装位置对催化器内的压力损失影响很明显.催化器内添加均流装置会增大催化器段的压力损失,但采用合理的均流装置会使催化器内压力损失增加得较小.组合式导流板造成的压力损失对发动机影响很小,均流装置可以显著改善催化器内的流场均匀性.采用合理的导流结构和安装位置可以使压力损失较小.     

基于CFX的双向立式轴流泵装置水力性能分析

为分析双向立式轴流泵装置的内部流动结构并进行性能预测,应用三维紊流Navier-Stokes、RNG k-ε湍流模型和壁面定律对泵装置进行全流场数值模拟研究,共计算了额定转速下240—460L/s流量范围内的9个工况点.分析了导水锥对进水流道水力性能的影响及导叶体对装置性能的影响,并通过泵装置模型试验对预测的外特性结果进行验证.研究表明,加设导水锥可消除喇叭口下的奇点,避免附底涡的产生,加设导水锥后进水流道出口断面轴向速度分布均匀度提高0.5—0.8个百分点,速度加权平均角提高了0.3°—1.28°.导水锥对自流工况的影响很小.大流量工况时扩散导叶对叶轮出口环量的回收效果优于常规导叶,泵装置效率明显提高.     

基于TracePro的发光二极管均匀照明光源设计

基于光学原理的三维无损测量在工业生产过程中被广泛应用,论文采用光学仿真模拟软件Tracepro进行照明光源的模拟仿真,在保证光照强度的同时,实现图像采集方案对光照均匀度的要求。通过分析光源的排列方式、层数,照射角度以及照射角度与实际被测场景的对应调整关系,确定各因素对光照均匀度的影响。通过仿真分析可得,在半径200mm的圆形设定视场内,当光源以四层正六边形排布,在与被测物垂直距离为500mm,照射角度为9°时,光照均匀度达到94.67%。根据仿真结果进行照明系统构建并进行实验,实验结果与仿真结果相符合。     

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.