LED 均匀照明研究及其漫射自由曲面设计
合作区域: 国内
拟投入总金额: 100.0万元
所属地域: 余姚市
技术领域: 介观系统和人工微结构的电子结构、光学和电学性质
技术交易金额: 万元
截止日期: 2025-04-08
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信息描述
研发背景:
主要内容:

传统白炽灯,荧光灯等照明光源逐渐被淘汰,而LED由于其独有的优势以及特定的光学性能逐渐占据主导地位,广泛应用于社会各种环境和领域。LED具有效能高、可靠性高、寿命长、有利于环保等优点,所以LED经常运用于图像彩色视觉这样需要均匀照明条件的领域

前期研究开发基础:

现有的生产和研发的设备:
攻关目标:

照明系统的中心光束难以完全扩射,这使得照明系统难以进一步提高目标面上的照明均匀性。另外通过应用上述设计方法以增强均匀性而获得照明系统的厚度与直径之比通常大于1:2,需要进一步提高照明系统的紧凑性。鉴于上述缺点与需求,本文提出并设计了一种基于镜面反射与漫反射相结合的组合自由曲面照明系统。首先,镜面反射曲面将LED的中心光束水平扩散到漫反射曲面,然后漫反射曲面将LED发射的所有光线重新分配到目标平面。另外,在设计漫反射自由曲面时,针对传统利用目标平面上相邻点的辐照值相等来约束曲面面型,本文提出一种新的约束条件来求解曲面轮廓的一系列非线性方程并通过绕z轴旋转获得完整的自由曲面。3、在评估照明系统的性能时,照明均匀性是非常重要的指标。在先前研究中对照明图案均匀性的评估主要基于机器视觉下的感知。然而,照明系统通常用于人类视觉感知,并且当评价照明的均匀度时必须考虑人眼的视觉效果。为了充分考虑人眼视觉感知对照明图案均匀度评价的效果,本文借鉴人类视觉系统(HVS)并根据人眼视觉的带宽特性,提出了一种评估照明图案均匀度的新评价指标。实验结果表明,所提出的均匀性测量与人类视觉所使用的一致。本文提出的评价指标同样适用于当缩放光斑图案的尺寸时人眼所感知的均匀性。这为照明系统设计与照明图案均匀性研究开辟了一个新的探讨领域。

成果形式:

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