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基于近场均匀照明的LED阵列的优化设计 被引量:21
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作者 陈新睿 韩敬华 +3 位作者 李洪儒 宋敏 胡丽荔 孙年春 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期122-127,共6页
基于几何光学与辐射照度理论,对菱形、环形和蜂窝状等3种典型LED阵列光源在近场上的照度分布进行研究,推导了不同阵列光源照射到目标面上的总辐射照度表达式,并依据斯派罗法则确定了LED间的最优化距离。进而根据照度公式,对LED阵列进行... 基于几何光学与辐射照度理论,对菱形、环形和蜂窝状等3种典型LED阵列光源在近场上的照度分布进行研究,推导了不同阵列光源照射到目标面上的总辐射照度表达式,并依据斯派罗法则确定了LED间的最优化距离。进而根据照度公式,对LED阵列进行了仿真和对比分析,得出了不同阵列的光照度分布特点。菱形阵列可以得到较大范围的平坦度,环形阵列的平坦范围较小,能量集中分布在一个圆形范围内,有良好的集光效果,蜂窝状阵列的照度比较集中且占用的面板空间较小,可在一定程度上降低设计成本。 展开更多
关键词 led阵列 照度分布 最优间距 照度均匀性
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照明灯具中白光LED阵列的排列及配光 被引量:14
2
作者 杨光 《灯与照明》 2008年第1期1-4,共4页
该文主要就目前在LED照明灯具中所采用的小功率高亮度白光LED的阵列形式、配光类型、分布情况、应用等进行了较为详细地介绍,给出了几种LED灯具的配光特性,具有一定的借鉴和参考意义。
关键词 led照明灯具 高亮度白光led 阵列 配光
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基于道路照明的LED阵列光照度分布研究 被引量:12
3
作者 胡海蕾 赖爱光 谢树森 《照明工程学报》 北大核心 2009年第1期77-80,共4页
采用理论推导和计算机模拟相结合的方法对LED阵列的光照度分布进行了研究,并结合实际道路照明工程,对LED路灯影响路面光照度分布的因素作了定量分析,这些因素有:LED的阵列形式、LED的数量、LED之间的间距、LED路灯离地面的高度、LED路... 采用理论推导和计算机模拟相结合的方法对LED阵列的光照度分布进行了研究,并结合实际道路照明工程,对LED路灯影响路面光照度分布的因素作了定量分析,这些因素有:LED的阵列形式、LED的数量、LED之间的间距、LED路灯离地面的高度、LED路灯之间的间隔,并推导出了整个路面的光照度分布公式及相应的变化曲线,给出了分析此类实际问题的一个基本方法。 展开更多
关键词 led led阵列 光照度 道路照明
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基于等效热路法的LED阵列散热性能研究 被引量:14
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作者 张建新 牛萍娟 +1 位作者 李红月 孙连根 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期516-522,共7页
针对一款阵列型大功率LED投光灯的散热特点,建立了关键散热结构的物理模型,并基于等效热路法选用能正确表达其热传导和热对流性能的数学模型,进而遵循本文设计的计算流程能快速计算出自然对流边界条件下的散热性能。通过与红外热像仪的... 针对一款阵列型大功率LED投光灯的散热特点,建立了关键散热结构的物理模型,并基于等效热路法选用能正确表达其热传导和热对流性能的数学模型,进而遵循本文设计的计算流程能快速计算出自然对流边界条件下的散热性能。通过与红外热像仪的实测温度进行比较,发现二者数据吻合性好,误差仅为+1.08%。随后经散热器关键结构参数对散热性能的影响趋势分析可以看出:肋片间距对投光灯模型存在明显的最优选择,宜采用5 mm的肋片间距;增加肋片高度和减薄肋片厚度均能提升模型的散热性能,但建议须同时考虑减重、成本和可加工性,以获取更适宜的肋片高度(24 mm)和厚度(1~2 mm)。等效热路法可作为同类型LED灯具结构散热性能分析与优化的一种便捷而有效的研究方法。 展开更多
关键词 led阵列 等效热路法 自然对流 散热性能
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基于MATLAB的LED阵列的研究与仿真 被引量:13
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作者 霍彦明 吴淑梅 +1 位作者 潭峻廷 封丽华 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期191-194,共4页
由于单颗LED的功率很小,作为照明光源使用时需要采用LED阵列形式。首先推导LED阵列的照度叠加公式,根据叠加公式对阵列进行仿真,以圆形为例分析LED在平面上的均匀分布以及以球表面为例分析LED在曲面上的均匀分布。给出两种LED阵列分布... 由于单颗LED的功率很小,作为照明光源使用时需要采用LED阵列形式。首先推导LED阵列的照度叠加公式,根据叠加公式对阵列进行仿真,以圆形为例分析LED在平面上的均匀分布以及以球表面为例分析LED在曲面上的均匀分布。给出两种LED阵列分布的仿真结果,得出不同阵列的分布特点。指出圆面阵列的照射范围比较集中,此类阵列分布的灯具适用于照射面较小且比较集中的照射领域;球表面上的阵列的照射分布范围比较广,呈圆面,此类阵列分布的灯具适用于照射面较大但照度要求不是很高的照射区域。该结果为LED灯具设计提供了依据。 展开更多
关键词 led阵列 照度分布 照射面 阵列仿真
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方形LED阵列光斑发散特性的幂函数拟合 被引量:13
6
作者 刘沁 刘启能 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期161-165,共5页
利用LED照度公式推导方形LED阵列的光斑半径和发散角公式,建立了研究方形LED阵列光斑发散特性的数值计算方法.通过拟合得到方形LED阵列的光斑半径和发散角随目标距离、m值及阵列边长变化的幂函数公式.结果表明,幂函数拟合方法与数值计... 利用LED照度公式推导方形LED阵列的光斑半径和发散角公式,建立了研究方形LED阵列光斑发散特性的数值计算方法.通过拟合得到方形LED阵列的光斑半径和发散角随目标距离、m值及阵列边长变化的幂函数公式.结果表明,幂函数拟合方法与数值计算结果吻合,平均相对误差小于1%.该方法弥补了数值计算方法不能对方形LED阵列光斑发散特性解析研究的缺陷. 展开更多
关键词 发光二极管 方形阵列 发散特性 拟合方法 幂函数
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近场照度均匀的LED阵列设计 被引量:12
7
作者 王洪 张奇辉 +1 位作者 王海宏 张小凡 《光学与光电技术》 2009年第5期78-83,共6页
通过分析多颗LED组成的各种阵列在近场平面上的照度分布,来设计可实现近场照度均匀的LED排列方式和距离。基于LED的光强分布,构建单颗LED的光强分布模型(并非朗伯分布),给出了方程和等式用于计算不同排列方式下的LED分布距离和封装密度... 通过分析多颗LED组成的各种阵列在近场平面上的照度分布,来设计可实现近场照度均匀的LED排列方式和距离。基于LED的光强分布,构建单颗LED的光强分布模型(并非朗伯分布),给出了方程和等式用于计算不同排列方式下的LED分布距离和封装密度,以实现近场平面上的照度均匀。 展开更多
关键词 led阵列 近场分布 分布距离 封装密度 均匀照度
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基于LED阵列的动态照明设计方法 被引量:11
8
作者 花卉 毛祥龙 +1 位作者 谭家海 鱼卫星 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2017年第10期410-419,共10页
提出了一种LED阵列动态照明设计方法。首先,选定LED阵列单元位置并对目标照度分布图样进行均匀采样,建立LED阵列各单元的照度分布矩阵。然后,构建和求解非负约束的最小二乘数学模型,计算LED阵列各单元的非负权重分配,使发光强度加权调... 提出了一种LED阵列动态照明设计方法。首先,选定LED阵列单元位置并对目标照度分布图样进行均匀采样,建立LED阵列各单元的照度分布矩阵。然后,构建和求解非负约束的最小二乘数学模型,计算LED阵列各单元的非负权重分配,使发光强度加权调制后的LED阵列在目标面内形成指定的照度分布图样。通过设计实例,基于LED阵列分别在圆形区域和矩形区域内形成复杂的环形条纹照度分布和螺旋形照度分布图样,LED阵列仿真照度分布图样与目标照度图样之间的均方根(RMS)拟合误差小于20%,最小RMS拟合误差小于10%。 展开更多
关键词 光学设计 照明设计 led阵列 动态照明 非负最小二乘 采样网格
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LED植物光源阵列光照分布及均匀性研究 被引量:11
9
作者 朱舟 应盛盛 +2 位作者 胡洪钧 童向亚 郑书河 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2015年第8期1489-1493,共5页
针对LED植物光源阵列在植物培养中光照分布的不均匀问题,通过理论推导,建立了红、蓝光相间布置的LED植物光源阵列的光照度分布及光照均匀度模型,以LJZWD植物光源阵列为例,对其光照度分布、光照均匀性变化情况进行模拟分析。结果表明:光... 针对LED植物光源阵列在植物培养中光照分布的不均匀问题,通过理论推导,建立了红、蓝光相间布置的LED植物光源阵列的光照度分布及光照均匀度模型,以LJZWD植物光源阵列为例,对其光照度分布、光照均匀性变化情况进行模拟分析。结果表明:光源安装高度为14.3 cm时,可获得较好的光照均匀性,将照明区域缩小为光源阵列面积的81%时,光照均匀度可达到0.9以上,该研究对LED植物光源的安装与植物栽培区域的选择具有指导意义。 展开更多
关键词 植物光源 led阵列 光照分布 光照均匀性
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LED阵列的设计和制作工艺研究 被引量:10
10
作者 梁静秋 李佳 王维彪 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期604-608,共5页
根据Al GaInP外延片的结构特点设计了LED型微显示器件的主要结构。利用Markus-Christian Amann等人提出的模型对器件电流注入后的空间分布进行了简单的理论分析,总结出了像素元和上隔离沟槽的理想尺寸分别是16μm×16μm和2μm。简... 根据Al GaInP外延片的结构特点设计了LED型微显示器件的主要结构。利用Markus-Christian Amann等人提出的模型对器件电流注入后的空间分布进行了简单的理论分析,总结出了像素元和上隔离沟槽的理想尺寸分别是16μm×16μm和2μm。简述了减薄GaAs衬底的作用,设计衬底电隔离沟槽宽度为5μm。采用湿法腐蚀工艺进行器件结构制备,利用不同的腐蚀剂对金属层、p-GaP层、Al GaInP层和n-GaAs衬底层进行腐蚀。实验结果表明,腐蚀后的沟槽形貌较好,其深度和宽度可以达到设计要求。 展开更多
关键词 发光二极管阵列 微显示器件 隔离沟槽 湿法腐蚀
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LED阵列型植物光源的均匀性研究 被引量:10
11
作者 梁依倩 文尚胜 +3 位作者 马丙戌 陈心雅 陈浩伟 康丽娟 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期343-347,共5页
基于现有的LED植物光源在植物培育中光照不均匀的问题,对目前的植物工厂中使用较为广泛的红、蓝LED阵列型光源进行优化设计。通过对比四种不同的LED阵列排布方式,采用9点法进行PPFD值的测量和光谱的测量,进一步观察平面上光量子通量密... 基于现有的LED植物光源在植物培育中光照不均匀的问题,对目前的植物工厂中使用较为广泛的红、蓝LED阵列型光源进行优化设计。通过对比四种不同的LED阵列排布方式,采用9点法进行PPFD值的测量和光谱的测量,进一步观察平面上光量子通量密度的均匀性和光谱分布的均匀性,进而寻求效果较好的LED阵列排布方式。结果表明:红蓝LED芯片交差分布和阵列行列交错分布的排列方式有利于提高光源阵列光谱的均一性。 展开更多
关键词 植物光源 led阵列 光谱分布 光量子通量密度
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兼顾照明的可见光MIMO通信系统模型 被引量:9
12
作者 朱彤 赵黎 +1 位作者 刘智港 张峰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期330-335,共6页
可见光通信要同时兼顾照明和通信的双重作用,因此需要同时考虑光源布局及通信可靠性问题。为保证国际照明标准,在总LED灯珠不变的情况下,首先对光源布局进行了分析并数值计算了在同样功耗条件下3个及4个阵列布局方式的照度分布及均匀性... 可见光通信要同时兼顾照明和通信的双重作用,因此需要同时考虑光源布局及通信可靠性问题。为保证国际照明标准,在总LED灯珠不变的情况下,首先对光源布局进行了分析并数值计算了在同样功耗条件下3个及4个阵列布局方式的照度分布及均匀性。其次,为了提高多阵列可见光通信系统有效性及可靠性,将MIMO技术应用于VLC中,采用STBC编码数值计算了多阵列布局方式下系统可靠性。结果表明,在同样功耗条件下,4个阵列的MIMO系统照度均匀性较3个阵列提高了20.9%,当误码率为10-4时,4×1系统较3×1系统的误码性能大约可提高2 d B,4×2与3×2系统分别较4×1与3×1系统误码性能提高了6 d B与5 d B。 展开更多
关键词 可见光通信 MIMO技术 STBC编码 led阵列 误码率
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LCOS微型投影系统的LED照明设计 被引量:6
13
作者 李晓艳 钟伯亮 +1 位作者 王乐 金尚忠 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期751-753,共3页
随着LCOS(Liquid Crystal on Silicon)技术的发展,投影仪趋于微型化,传统的UHP(Ultra High Performance)光源已经不适合作为微投系统的光源。使用LED阵列作为微投系统的光源,分别采用CPC(Compound Parabolic Con-centrator)集光器和锥... 随着LCOS(Liquid Crystal on Silicon)技术的发展,投影仪趋于微型化,传统的UHP(Ultra High Performance)光源已经不适合作为微投系统的光源。使用LED阵列作为微投系统的光源,分别采用CPC(Compound Parabolic Con-centrator)集光器和锥形光棒来耦合光束,使光源发出的光束会聚在LCOS上。分析结果表明,这两种照明系统都具有很好的调节光束角度和收集光束的能力,并在微型投影仪中实现高效的均匀照明。 展开更多
关键词 led阵列 微型投影仪 CPC集光器 锥形光棒
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基于现场可编程门阵列和大功率LED阵列光源的小型化水下无线光通信系统的研究与实现 被引量:1
14
作者 黄安 殷洪玺 +4 位作者 季秀阳 梁彦军 文浩 王建英 沈众卫 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期218-228,共11页
针对水下无线通信高速率、远距离、低成本和小型化设备的实用需求,本文设计研制了一种高鲁棒性的基于现场可编程门阵列(FPGA)和大功率LED阵列的小型化水下无线光通信系统。其光发射机的光源采用45 W大功率LED阵列,基于FPGA实现高阶调制... 针对水下无线通信高速率、远距离、低成本和小型化设备的实用需求,本文设计研制了一种高鲁棒性的基于现场可编程门阵列(FPGA)和大功率LED阵列的小型化水下无线光通信系统。其光发射机的光源采用45 W大功率LED阵列,基于FPGA实现高阶调制与编码,并设计了准直光学发射天线有效减少光束发散角,大幅度延长了传输距离。在光接收端,设计了一种基于3 mm大孔径雪崩光电二极管(APD)的自动增益控制放大和FPGA解调与信号处理的光接收机,降低了光通信系统对准的严苛要求。该系统可实现30 Mbps开关键控(OOK)信号和正交幅度调制(QAM)信号(16QAM信号)的12 m水下信道实时传输,二者的误码率(BER)分别为2.467×10^(-4)和3.467×10^(-3)。此外,该系统还实现了22 Mbps的非归零(NRZ)-OOK整形信号12 m水下+30 m空气的跨介质传输(总长度为42 m),BER为3.619×10^(-4)。最后,实现了12 m水下信道中接收机偏离主光轴40°之内22 Mbps OOK信号的有效接收,提高了系统的鲁棒性。 展开更多
关键词 水下无线光通信 现场可编程门阵列 led阵列 高阶调制 小型化光端机
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幂函数拟合研究LED圆形阵列光斑的发散特性 被引量:8
15
作者 刘启能 代洪霞 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1376-1382,共7页
利用LED照度公式推导出LED圆形阵列的光斑半径和发散角公式,建立了研究LED圆形阵列光斑发散特性的数值计算方法。在此基础上利用拟合方法得出了LED圆形阵列的光斑半径和发散角随m值、随目标距离、随阵列半径变化的幂函数公式,这些幂函... 利用LED照度公式推导出LED圆形阵列的光斑半径和发散角公式,建立了研究LED圆形阵列光斑发散特性的数值计算方法。在此基础上利用拟合方法得出了LED圆形阵列的光斑半径和发散角随m值、随目标距离、随阵列半径变化的幂函数公式,这些幂函数拟合公式能够很好地与数值计算结果吻合。利用这些公式能够十分方便地对LED圆形阵列的光斑发散特性进行解析研究,为研究LED圆形阵列的光斑发散特性建立了一种新方法,弥补了数值计算方法不能对LED圆形阵列的光斑发散特性进行解析研究的缺陷。 展开更多
关键词 发光二极管 圆形阵列 发散特性 拟合方法 幂函数
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植物工厂LED照明控制系统设计与研究 被引量:6
16
作者 卫修明 《安徽农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期806-810,共5页
植物工厂LED照明控制系统涉及到多路LED独立控制、大功率白光LED的恒流驱动、ECU单元和系统控制的设计,以及监测电路与单元通信等技术问题。本文分别对大功率LED驱动和光谱特性、不同波长LED分控点亮和系统控制、现场通信技术进行了研... 植物工厂LED照明控制系统涉及到多路LED独立控制、大功率白光LED的恒流驱动、ECU单元和系统控制的设计,以及监测电路与单元通信等技术问题。本文分别对大功率LED驱动和光谱特性、不同波长LED分控点亮和系统控制、现场通信技术进行了研究。在设计过程中完成了大功率LED驱动电路亮度可调、LED光色调整以及散热检测调试和验证,并以此构成了植物工厂LED照明控制系统的基本单元。在单元的通信接口和优先权限设定之后,组成了较为理想的现场可控光照系统。结果表明,经过系统控制设计的LED光源不仅节能、环保,而且由于LED的亮度、色温、光谱的可控制性满足了植物工厂的需要。 展开更多
关键词 植物光照 led阵列 照度led驱动 CAN总线
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阵列式微型透镜封装多芯片COB LED的光学仿真设计及应用 被引量:7
17
作者 林丞 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1063-1068,共6页
为了提高COB LED的取光率,以1919COB LED为研究对象,建立阵列式圆锥透镜、半椭球透镜、四棱锥透镜和半圆球透镜封装LED模型,并利用光学仿真软件进行研究。仿真实验结果表明:在优化条件下,高0.5mm、直径0.9mm的阵列圆锥透镜封装LED的光... 为了提高COB LED的取光率,以1919COB LED为研究对象,建立阵列式圆锥透镜、半椭球透镜、四棱锥透镜和半圆球透镜封装LED模型,并利用光学仿真软件进行研究。仿真实验结果表明:在优化条件下,高0.5mm、直径0.9mm的阵列圆锥透镜封装LED的光通量由平面封装的67lm提高至84.3lm,即取光率提高25.8%。制作了RGB芯片的多芯片LED样品,并用直径1mm的阵列半圆球透镜进行封装,其取光率提高18.8%。 展开更多
关键词 阵列式透镜 COB 光学仿真 led封装 取光率
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LED阵列模式的优化研究 被引量:5
18
作者 宋宁亮 王亚军 +1 位作者 罗秉东 孙天锡 《光电技术应用》 2012年第3期54-58,共5页
作为新一代照明光源LED照明技术已经有了长足的发展,但单颗LED并不能满足正常的照明需求,想达到所要的照明效果通常采用多个LED组合。LED组合有各种形式,利用tracepro对4种LED平面阵列形式,即:3×3方形阵列、3-6同心圆阵列、阿基米... 作为新一代照明光源LED照明技术已经有了长足的发展,但单颗LED并不能满足正常的照明需求,想达到所要的照明效果通常采用多个LED组合。LED组合有各种形式,利用tracepro对4种LED平面阵列形式,即:3×3方形阵列、3-6同心圆阵列、阿基米德螺线阵列以及1-8圆形阵列进行了详细的光学分析。在满足照明要求的条件下,通过对比找到一种最优化的设计,发现1-8圆形阵列效果最好,所占面积最小,从而可以减少材料的浪费,进一步提高LED照明的性价比,为LED照明的普及提供设计上的借鉴。 展开更多
关键词 led阵列 TRACEPRO led配光 优化设计
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基于微透镜阵列的LED光学性能 被引量:7
19
作者 田大垒 关荣锋 +1 位作者 王杏 赵文卿 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期69-72,共4页
功率型发光二极管(LED)的发展迫切需要提高取光效率,基于微透镜阵列的二次光学设计是改善其取光效率的有效途径。建立了一种大功率LED的封装结构,二次光学设计采用了微透镜阵列技术,运用光线追踪法研究了这种封装结构的光学性能。分析... 功率型发光二极管(LED)的发展迫切需要提高取光效率,基于微透镜阵列的二次光学设计是改善其取光效率的有效途径。建立了一种大功率LED的封装结构,二次光学设计采用了微透镜阵列技术,运用光线追踪法研究了这种封装结构的光学性能。分析结果表明:利用微透镜阵列技术能显著改善LED的光学性能,提高取光效率,能将LED的亮度衰减降低12%以上,得到了较好的效果。 展开更多
关键词 发光二极管 微透镜阵列 光学性能 封装
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LED大型圆形阵列的光斑照度均匀性 被引量:7
20
作者 刘沁 刘启能 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期213-218,230,共7页
应用LED芯片的照度公式以及LED大型圆形阵列照度分布的对称性,建立了研究LED大型圆形阵列照度均匀度的物理模型,推导出计算LED大型圆形阵列照度均匀度的公式。利用该公式研究了LED大型圆形阵列照度均匀度随阵列半径、随m值以及随目标距... 应用LED芯片的照度公式以及LED大型圆形阵列照度分布的对称性,建立了研究LED大型圆形阵列照度均匀度的物理模型,推导出计算LED大型圆形阵列照度均匀度的公式。利用该公式研究了LED大型圆形阵列照度均匀度随阵列半径、随m值以及随目标距离的变化规律。得出:照度均匀度随阵列半径的增加而非线性地增大;照度均匀度随m值的增加而非线性地增大;照度均匀度随目标距离的增加而非线性地减小。这些规律为提高LED大型圆形阵列的照度均匀性提供了理论依据,也为LED大型圆形阵列的照度均匀性设计提供了研究方向和计算方法。弥补了之前研究LED阵列照度均匀性其研究方法上的不足。 展开更多
关键词 发光二极管 均匀度 圆形阵列 光斑半径
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