中间视觉下白光LED的光谱最优化研究

发布时间：2017-10-23 11:10

  本文关键词：中间视觉下白光LED的光谱最优化研究

  更多相关文章： 发光二极管 明视觉 中间视觉 暗视觉 光谱功率分布 色温 显色指数 光效 峰值波长 半高宽度

【摘要】：光源显色指数和光效是评价白光LED光源的两个重要因素。设计中间视觉下白光LED就是在一定色温条件下,并满足一定的显色指数要求,实现中间视觉光效的最大化。为了得到中间视觉下白光LED的最佳光谱组合,我们采用仿真模拟进行研究。为了得到更好的模拟结果,我们提出了以中间视觉下平均极限光效(LLEm)为优化目标函数进行白光LED在中间视觉下的光谱最优化。本文研究了蓝光芯片激发荧光粉白光LED(p-W LED)、红光LED替代红色荧光粉的白光LED(PC/R LED)和量子点荧光粉代替传统荧光粉的白光LED(QD LED)等三种不同方式产生白光LED在CRI≥70条件下其中间视觉下平均极限光效(LLEm)和S/P值分别达到最大的最优化光谱。研究结果表明中间视觉下光谱最优化不能通过S/P值最大化来实现。对于具有CRI≥70的p-W LED,在色温2700K-6500K范围内,理论光谱最优化的LLEm在色温为6500 K时达到最高值459 lm/W,实际光谱最优化的LLEm在色温为6500 K时可达到428 lm/W;在CRI不限时,理论光谱最优化的LLEm在色温为6500 K时达到最高值499lm/W。对于具有CRI≥70的PC/R LED,在色温2700 K-6500 K范围内,理论光谱最优化的llem在色温为6500k时达到最高值508lm/w,实际光谱最优化的llem在色温为6500k时可达到510lm/w;在cri不限时,理论光谱最优化的llem在色温为6500k时达到最高值554lm/w。对于具有cri≥70的qdled,在色温2700k-6500k范围内,理论光谱最优化的llem在色温为6500k时达到最高值472lm/w;在cri不限时,在色温为6500k时达到最高值517lm/w。通过p-wled、pc/rled和qdled三种白光led比较,表明pc/rled能实现较高的mlle,因此,建议在中间视觉下白光led设计时采用pc/rled方案。对于4种道路照明标准研究表明:在cri≥70条件下,对于最优化理论光谱p-wled,在0.5cd/m2路面亮度要求下色温为5000k时llem达到最大值365.8lm/w,在0.8cd/m2路面亮度要求下色温为5000k时llem达到最大值348.9lm/w,在1.25cd/m2路面亮度要求下色温为3500k时llem达到最大值336.7lm/w,在1.75cd/m2路面亮度要求下色温为3500k时llem达到最大值329.6lm/w;对于最优化理论光谱pc/rled,在0.5cd/m2路面亮度要求下色温为3000k时llem达到最大值421.7lm/w,在0.8cd/m2路面亮度要求下色温为3000k时llem达到最大值412.5lm/w,在1.25cd/m2路面亮度要求下色温为2700k时llem达到最大值406.0lm/w,在1.75cd/m2路面亮度要求下色温为2700k时llem达到最大值401.8lm/w;对于最优化理论光谱qdled,在0.5cd/m2路面亮度要求下色温为5000k时llem达到最大值379.3lm/w,在0.8cd/m2路面亮度要求下色温为3500 K时LLEm达到最大值364.0 lm/W,在1.25 cd/m2路面亮度要求下色温为3000 K时LLEm达到最大值354.4 lm/W,在1.75 cd/m2路面亮度要求下色温为3000 K时LLEm达到最大值348.9lm/W。在CRI≥85和CQS≥85条件下,对于最优化理论光谱QD LED,在0.5 cd/m2路面亮度要求下色温为5000 K时LLEm达到最大值366.1 lm/W,在0.8 cd/m2路面亮度要求下色温为5000 K时LLEm达到最大值350.8 lm/W,在1.25 cd/m2路面亮度要求下色温为3500 K时LLEm达到最大值339.3 lm/W,在1.75 cd/m2路面亮度要求下色温为3500 K时LLEm达到最大值333.6 lm/W。
【关键词】：发光二极管 明视觉 中间视觉 暗视觉 光谱功率分布 色温 显色指数 光效 峰值波长 半高宽度
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN312.8
【目录】：

• 摘要3-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 引言10
• 1.2 白光LED的产生方法10-13
• 1.3 中间视觉以及白光LED的发展13-17
• 1.3.1 国内外中间视觉的发展13-14
• 1.3.2 中间视觉下白光LED的研究14-17
• 1.4 本论文的研究目的和主要内容17
• 1.4.1 本论文研究的目的17
• 1.4.2 本论文研究的主要内容17
• 1.5 本章总结17-18
• 第二章 CIE光度学系统和中间视觉模型18-24
• 2.1 CIE光度学系统18-21
• 2.1.1 辐射量和光度量的转换18
• 2.1.2 光谱光视效率函数18-21
• 2.2 中间视觉模型21-23
• 2.2.1 USP模型21
• 2.2.2 MOVE模型21-22
• 2.2.3 CIE推荐模型22-23
• 2.3 本章小结23-24
• 第三章 光源质量评价和光谱模型24-31
• 3.1 光源质量评价24-29
• 3.1.1 光源的色温和相关色温24-27
• 3.1.2 光源的显色性27-28
• 3.1.3 光源的光效28-29
• 3.2 LED和荧光粉光谱模型29-30
• 3.3 本章总结30-31
• 第四章 中间视觉下白光LED的光谱最优化31-75
• 4.1 光谱最优化目标31-33
• 4.2 荧光粉涂覆型白光LED (p-W LED)的光谱最优化33-47
• 4.2.1 中间视觉下p-W LED的理论光谱最优化34-38
• 4.2.2 理论光谱最优化p-W LED在不同优化目标和显色性条件下的结果分析38-40
• 4.2.3 中间视觉下p-W LED的实际光谱最优化40-44
• 4.2.4 实际光谱最优化p-W LED在不同优化目标和显色性要求下的结果分析44-47
• 4.3 红色芯片代替红色荧光粉的白光LED（PC/R LED）的光谱最优化47-60
• 4.3.1 中间视觉下PC/R LED的理论光谱最优化48-51
• 4.3.2 理论光谱最优化PC/R LED在不同优化目标和显色性要求下的结果分析51-54
• 4.3.3 中间视觉下PC/R LED的实际光谱最优化54-58
• 4.3.4 实际光谱最优化PC/R LED在不同优化目标和显色性要求下的结果分析58-60
• 4.4 用量子点荧光粉代替传统荧光粉的白光LED (QD LED)的光谱最优化60-70
• 4.4.1 中间视觉下 QD LED 的理论光谱最优化61-65
• 4.4.2 理论光谱最优化QD LED在不同优化目标和显色性要求下的结果分析65-67
• 4.4.3 中间视觉下高显色（CRI≥ 85且CQS ≥ 85）QD LED的理论光谱最优化67-70
• 4.5 中间视觉下p-W LED、PC/R LED和QD LED最优化光效比较70-72
• 4.6 4种中间视觉道路照明标准下三种白光LED的研究72-73
• 4.7 本章小结73-75
• 总结75-77
• 参考文献77-82
• 攻读学位期间研究成果82-83
• 致谢83

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 谭力,刘玉玲,余飞鸿;光源显色指数的计算方法研究[J];光学仪器;2004年04期

2 陈仲林,杨春宇,何正军;中间视觉理论在夜景照明中的应用[J];灯与照明;2003年03期

，

本文编号：1083086