福建省科技计划重点项目(2012H0029)
- 作品数：8 被引量：50H指数：5
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- 相关领域：电子电信理学机械工程电气工程更多>>
- 高光色品质LED照明光源研究被引量：6
- 2017年
- 为解决现有高显色指数发光二极管(LED)光源仍然可能存在富蓝光危害的问题,基于人眼光谱光视效率、辨色函数和光谱响应度函数建立了被测光源光谱与参考光源光谱视觉相似度模型,提出一种以光谱视觉相似度参数(R_V)设计高光色品质LED合成照明光源的方法。采用国际照明委员会(CIE)推荐的标准光源D50作为参考光源,将冷白光、暖白光、红色光、绿色光、青色光和蓝色光6种LED组合,通过遍历优化的方法计算各种LED的组合灯珠数量,根据R_V>96的指标要求设计的LED合成光源相关色温范围为4000~7000K,一般显色指数Ra>95,符合高光色品质健康照明光源要求,证明了该设计方法的合理性。研究结果还表明,选择不同色温的CIE标准光源作为参考光源,可以设计不同色温要求的高显色性白光。
- 赖传杜庄其仁胡奕彬刘士伟
- 关键词：光学器件显色指数
- 显色指数CQS和CRI对光源显色性评价的差异分析被引量：4
- 2017年
- 由于现行显色指数CRI(Color Rendering Index)在评价白光LED光源时出现越来越多的问题,而较为权威的新指标CQS(Color Quality Scale)并未得到广泛的认可,本文采用大量典型光源实例,论证CQS与CRI的一致性和差异性。本文收集市面上常见的10种荧光灯、7种RGB LED和25种Phosphor white LED灯,分别计算了两种显色性评价指数CRI R_a和CQS Q_a,并分别对不同类型的光源进行相关性分析、色差分析及差值分析。结果发现:①对荧光灯的显色性评价,CQS与CRI基本一致,但对色温极低以及对高饱和度色块显色差的灯有做一些修正;②对Phosphor white LED灯的显色性评价,CQS与CRI基本一致,但对RGB LED的显色性评价,CQS做了修正,与CRI相差较大;③通过差值分析法,可以看到CQS Q_a和CRI R_a差值比例的整体趋势随着CRI R_a增大而减小,当CRI R_a达到90的时候,两者的差值比例接近为0。
- 赖传杜庄其仁张晓婷陈芳萍
- 关键词：显色性RGBLED
- 用于双端投射LED日光灯的扩散管研究
- 2015年
- 针对普通扩散管应用于双端投射发光二极管(LED)日光灯中存在出光效率低等缺陷,研究了一种内表面为三角形微结构、外表面为凹面微透镜结构的扩散管。介绍了双端投射LED日光灯扩散管原理,给出了扩散管内表面三角形微结构底角计算公式。采用Tracepro软件仿真分析了扩散管微结构参数对透光率的影响。结果表明:内表面微结构三角形底角确定后,三角形底边宽度D不会对透光率产生影响;外表面微透镜直径d对透光率影响较大(当d=D/2时透光率最低),而其形状决定扩散角度大小(横截面为样条曲线的凹面微透镜的扩散角大于正圆曲线和椭圆曲线),但透射率相当。优化后的扩散管透光率约为0.92,其轴向光束角约为180°,径向光束角为360°。采用改进的双三角形内表面微结构可使日光灯管轴向光照度均匀性优于90%。
- 庄琳玲庄其仁王巨锋胡奕彬刘士伟
- 关键词：光学器件LED日光灯扩散管透光率
- 高显色指数LED合成白光光源的研究被引量：13
- 2016年
- 针对目前白光发光二极管(LED)照明灯具显色性不高的问题,基于测色法研究了LED合成白光显色指数的计算模型,根据参与合成的LED光源光谱及其数量,软件编程计算得出合成光源的色温、显色指数等参数。采用优化的遍历范围,将实验测量得到的冷、暖白光及单色LED的光谱导入程序进行模拟计算,得到不同色温下合成光源的显色指数最大值以及所对应的各种LED配比数量。结果表明,暖白光LED与红、绿、蓝LED合成可以获得色温T_c介于3500 K^12300 K、显色指数R_a介于92.0~97.7的白光;与红、绿、青LED合成可以获得R_a介于95.0~97.8的低色温白光(3500 K^4500 K)。冷白光LED与红、绿、青LED合成可以获得R_a介于90.9~98.4的高色温白光(8200 K^13000 K)。对理论计算的T_c=7803 K、R_a=97.29的LED配比进行实际制作,实验测量得到T_c=7992 K,R_a=97.1,理论计算结果与实验结果吻合。
- 胡奕彬庄其仁刘士伟赖传杜
- 关键词：光学器件发光二极管显色指数
- 基于近场侧面均匀照明的LED投射器研究被引量：15
- 2014年
- 在LED双面平板照明灯具中,为实现侧入式近场均匀照明,研究了一种LED柱面透镜阵列自由曲面投射器。根据非成像光学理论中的边缘光线原理,采用直接法和重叠法设计投射器的表面形状,利用反射旋转面和折射旋转面以及柱面透镜阵列将LED光源发出的朗伯光重新分配。建立侧面近场均匀照明的柱面透镜阵列自由曲面投射器模型,用TracePro软件对所设计的模型进行光线追迹仿真,结果表明,当不考虑反射损耗时投射器的出光效率达到96.03%,在投射器侧面的面板上面积为240mm×360mm的照度均匀度达到95.6%。
- 赖丽萍庄其仁梁德娟周业鹏庄琳玲王巨锋
- 关键词：光学设计均匀照明
- 基于光纤Sagnac环滤波器的高稳定光纤布拉格光栅传感解调技术被引量：7
- 2014年
- 光纤Sagnac环滤波器用于光纤布拉格光栅（FBG）传感器波长解调时受环境温度影响很大,为此提出一种可消除温度影响的高稳定解调新方法,介绍了系统光路和解调器的工作原理。将带有一段保偏光纤的Sagnac环作为边缘滤波器,分布反馈（DFB）激光器的单波长激光作为参考光,对FBG波长信号和参考光信号同时进行滤波。在同一时间探测经Sagnac环滤波器输出的透射光强度和反射光强度,进行光强信号归一化处理并采用差动检测方法分析。理论分析和实验结果表明,该解调方法基本消除了Sagnac环滤波器的温度效应,提高了解调系统的稳定性。在1302~1318nm波长范围内,解调装置的温度漂移为2.4×10^-4 nm/℃,是未封装补偿无参考光的Sagnac环滤波器透射谱温度漂移的1.8×10^-4倍。
- 王巨锋庄琳玲刘士伟胡奕彬庄其仁
- 关键词：光纤光学保偏光纤波长解调
- PWM调制占空比对混合白光LED光源光色度的影响被引量：1
- 2016年
- 脉冲宽度调制(PWM)是LED照明光源智能控制的常用方法,为了准确控制混合白光LED光源的光度和色度,本文研究了基于两种不同色温白光LED的混合光源双通道PWM调制光色度理论模型,推导出混合光源色坐标、相关色温、最大亮度与双通道调制脉冲占空比比值的关系式。采用暖白光(色温3282K)和冷白光(色温12930K)两种白光LED进行混色实验,通过单片机控制脉冲宽度实现占空比可调。结果显示实验测量值与理论计算值吻合很好,证明理论模型的正确性。实验结果同时表明采用双通道PWM调节混合光源的色坐标和色温时,在相关色温4233K^7316K范围内可以保证光源亮度(光通量)输出值不低于最大值的70%。
- 胡奕彬刘士伟刘思远刘腾方胡乐庄其仁
- 关键词：白光LEDPWM占空比
- 掠射式双面三棱柱阵列微结构扩散板的研究被引量：6
- 2014年
- 研究了一种适用于无导光板侧入掠射式发光二极管(LED)平板灯的双面三棱柱阵列微结构扩散板。通过菲涅耳公式理论分析了双面三棱柱阵列增透原理,利用光线追迹软件TracePro模拟仿真了三棱柱阵列深宽比和三棱柱底边宽度对扩散板透射率的影响。模拟结果表明,入射面的透射率随深宽比的增大而增大,对于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC)光学材料,当深宽比为0.5左右时透射率达到最大,并不再随深宽比增大而改变。出射面三棱柱阵列微结构深宽比在0.5附近由于两次全内反射导致透射率出现一个下降区域,而三棱柱阵列间距对扩散板的透射率影响很小,结果表明优化后的三棱柱微结构阵列扩散板对掠射光线的透射率可达93%。
- 梁德娟赖丽萍陈春玉杜团结庄其仁
- 关键词：光学设计扩散板菲涅耳公式
