直下式LED燈具的光學(xué)設(shè)計與研究
發(fā)布時間:2021-02-24 18:39
隨著固態(tài)照明的蓬勃發(fā)展,LED在室內(nèi)外照明和特種照明等領(lǐng)域獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。本論文針對現(xiàn)有的直下式LED照明燈具(LED面板燈、LED廣告燈箱和LED黃疸光療燈)存在的照明質(zhì)量差、混光距離大和平面光譜分布不均勻等問題,進(jìn)行了相應(yīng)的光學(xué)透鏡設(shè)計以及基板上多種單色LED的排布設(shè)計,有效提高了LED燈具的照明品質(zhì)。首先,為進(jìn)一步減小直下式LED面板燈的厚度,以朗伯發(fā)光LED在96mm高度目標(biāo)面上的照度分布作為期望照度分布,對大角度LED透鏡進(jìn)行反饋優(yōu)化,使其在25mm高度目標(biāo)面上形成具有期望照度分布的光場。仿真模擬表明,在高度為25mm的目標(biāo)面上,LED透鏡陣列具有均勻度值為0.88的照度分布。接著,在市面上挑選出合適的大角度LED透鏡與白光LED芯片進(jìn)行搭配,其在30mm高度的目標(biāo)面上形成了尺寸足夠大的光斑,且光斑照度分布接近于朗伯發(fā)光LED在高度為132mm的目標(biāo)面照度分布,制作出了一款超薄直下式LED面板燈成品,其目標(biāo)面實(shí)際高度為29.5mm,照度均勻度為0.84。其次,針對在矩形LED大型廣告燈箱的設(shè)計中,LED與二次透鏡的裝配容易導(dǎo)致光能浪費(fèi)和配光效果不理想等問題,本文基于能...
【文章來源】:華僑大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
市面上常見的LED面板燈
板或安裝體下方,在室內(nèi)照明市場領(lǐng)域具有巨大的發(fā)展?jié)摿。?LED 平面光源的應(yīng)用燈具之一,LED 面板燈可分為側(cè)入式和。側(cè)入式 LED 面板燈主要通過導(dǎo)光板對側(cè)邊 LED 的輻射光進(jìn)行實(shí)現(xiàn)均勻的面發(fā)光。側(cè)入式的發(fā)光方式允許 LED 面板燈有很薄D 的使用數(shù)量較多,分布較密集,需要用散熱效果優(yōu)良的裝置保證和耐用性。另外,在大尺寸面發(fā)光方面,由于導(dǎo)光板的存在,側(cè)入會比較笨重,往往不易于安裝維修。還有,由于導(dǎo)光板吸收和光大尺寸側(cè)入式 LED 面板燈不易于做到高光效和高照明質(zhì)量。對板燈而言,導(dǎo)光板技術(shù)是其進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵。
性黃疸和病理性黃疸。其中,生理性黃疸一般會在兩周內(nèi)自動消退,而病理性黃疸會誘發(fā)腦中神經(jīng)細(xì)胞中毒性病變,直接威脅到新生兒的生命和健康[12]。治療黃疸病的常見方法有光照療法[13]、換血療法和藥物療法等。光照療法作為新生兒黃疸病的一種常見治療方法,因其療效好、方法簡單易行、安全和副作用少等優(yōu)點(diǎn)[14],已在臨床上被廣泛使用,其中以藍(lán)光療法應(yīng)用最多[15]。傳統(tǒng)的新生兒黃疸光療燈通常采用鹵素?zé)簟谉霟艉蜔晒鉄舻,但這些光源都有光衰強(qiáng)、壽命短、輻射光譜不穩(wěn)定和頻閃等缺點(diǎn),且含有對人體有害的紅外光和紫外光[16]。隨著 LED 照明技術(shù)研究的不斷深入,LED 逐漸成為治療新生兒黃疸病的首選光源,如圖 1.3 所示,市面上常見的一種燈管型 LED 黃疸光療燈。甘汝婷等[17]運(yùn)用 LED 光譜構(gòu)造技術(shù),采用峰值波長不同和數(shù)量不同的 4 種單色 LED,研制出一種用于治療新生兒黃疸病的直下式 LED 平面光源(直下式 LED 黃疸燈),其輻射光譜與膽紅素吸收光譜相同。但上述 LED 黃疸光療燈引發(fā)了一個新問題,對于匹配數(shù)量不同的每種單色 LED,在同一基板上進(jìn)行排布時,若嬰兒身上各個位置接收到的光譜分布和光照度不同,則會降低該黃疸燈對新生兒黃疸病的治療效果。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新生兒黃疸治療儀光源的光生物安全[J]. 張佳寧,郭震寧,林介本,李建鵬,黃婷,黃學(xué)鈴. 中國光學(xué). 2017(04)
[2]藍(lán)光照射結(jié)合腹部環(huán)形按摩對新生兒黃疸膽紅素和黃疸消退情況的影響[J]. 朱媛媛,劉穎. 中國醫(yī)藥導(dǎo)報. 2017(21)
[3]LED照明技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 常衛(wèi)剛. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2017(13)
[4]一種新型LED平面光源的研究[J]. 王能獲,趙韋人,陳均華,孟盈君,周益羊,張欣. 廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[5]大型LED雙面廣告燈箱矢量設(shè)計方法[J]. 郭震寧,林木川,顏穩(wěn)萍,廖炫,甘汝婷,潘詩發(fā). 華僑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(04)
[6]用于LED廣告燈箱的自由曲面大角度透鏡設(shè)計與仿真[J]. 潘詩發(fā),郭震寧,顏穩(wěn)萍,廖炫,甘汝婷,林木川. 光子學(xué)報. 2016(02)
[7]新生兒黃疸治療進(jìn)展分析[J]. 周康良. 世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘. 2015(31)
[8]LED近場光學(xué)模型與直下式背光源透鏡的設(shè)計優(yōu)化[J]. 錢可元. 光學(xué)學(xué)報. 2015(05)
[9]新生兒黃疸治療儀用LED光源的研究[J]. 甘汝婷,郭震寧,林介本,顏穩(wěn)萍,廖炫,潘詩發(fā),林木川. 光學(xué)學(xué)報. 2015(04)
[10]基于Taguchi方法的曲面LED陣列照度問題研究[J]. 史晨陽,文尚勝,陳穎聰. 發(fā)光學(xué)報. 2015(03)
博士論文
[1]大功率LED封裝與應(yīng)用的自由曲面光學(xué)研究[D]. 王愷.華中科技大學(xué) 2011
碩士論文
[1]LED自由曲面透鏡的設(shè)計及應(yīng)用研究[D]. 曾丹.深圳大學(xué) 2017
[2]LED二次配光透鏡設(shè)計[D]. 董文娟.江蘇大學(xué) 2017
[3]LED自由曲面透鏡的設(shè)計[D]. 夏磊.江蘇大學(xué) 2017
[4]直下式LED燈具二次透鏡設(shè)計與應(yīng)用[D]. 潘詩發(fā).華僑大學(xué) 2016
[5]大尺寸LED光源準(zhǔn)直透鏡的設(shè)計與應(yīng)用[D]. 韓敏.江蘇大學(xué) 2016
[6]LED低位照明光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用[D]. 林木川.華僑大學(xué) 2015
[7]LED自由曲面配光鏡的設(shè)計及應(yīng)用[D]. 王雪嬌.中國計量學(xué)院 2015
[8]直下式LED背光模組關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 章銳華.深圳大學(xué) 2015
[9]液晶顯示棱鏡片在背光源下的應(yīng)用研究[D]. 彭敦云.曲阜師范大學(xué) 2015
[10]藍(lán)綠光LED黃疸光療儀光機(jī)設(shè)計與研究[D]. 王沛沛.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2014
本文編號:3049786
【文章來源】:華僑大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
市面上常見的LED面板燈
板或安裝體下方,在室內(nèi)照明市場領(lǐng)域具有巨大的發(fā)展?jié)摿。?LED 平面光源的應(yīng)用燈具之一,LED 面板燈可分為側(cè)入式和。側(cè)入式 LED 面板燈主要通過導(dǎo)光板對側(cè)邊 LED 的輻射光進(jìn)行實(shí)現(xiàn)均勻的面發(fā)光。側(cè)入式的發(fā)光方式允許 LED 面板燈有很薄D 的使用數(shù)量較多,分布較密集,需要用散熱效果優(yōu)良的裝置保證和耐用性。另外,在大尺寸面發(fā)光方面,由于導(dǎo)光板的存在,側(cè)入會比較笨重,往往不易于安裝維修。還有,由于導(dǎo)光板吸收和光大尺寸側(cè)入式 LED 面板燈不易于做到高光效和高照明質(zhì)量。對板燈而言,導(dǎo)光板技術(shù)是其進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵。
性黃疸和病理性黃疸。其中,生理性黃疸一般會在兩周內(nèi)自動消退,而病理性黃疸會誘發(fā)腦中神經(jīng)細(xì)胞中毒性病變,直接威脅到新生兒的生命和健康[12]。治療黃疸病的常見方法有光照療法[13]、換血療法和藥物療法等。光照療法作為新生兒黃疸病的一種常見治療方法,因其療效好、方法簡單易行、安全和副作用少等優(yōu)點(diǎn)[14],已在臨床上被廣泛使用,其中以藍(lán)光療法應(yīng)用最多[15]。傳統(tǒng)的新生兒黃疸光療燈通常采用鹵素?zé)簟谉霟艉蜔晒鉄舻,但這些光源都有光衰強(qiáng)、壽命短、輻射光譜不穩(wěn)定和頻閃等缺點(diǎn),且含有對人體有害的紅外光和紫外光[16]。隨著 LED 照明技術(shù)研究的不斷深入,LED 逐漸成為治療新生兒黃疸病的首選光源,如圖 1.3 所示,市面上常見的一種燈管型 LED 黃疸光療燈。甘汝婷等[17]運(yùn)用 LED 光譜構(gòu)造技術(shù),采用峰值波長不同和數(shù)量不同的 4 種單色 LED,研制出一種用于治療新生兒黃疸病的直下式 LED 平面光源(直下式 LED 黃疸燈),其輻射光譜與膽紅素吸收光譜相同。但上述 LED 黃疸光療燈引發(fā)了一個新問題,對于匹配數(shù)量不同的每種單色 LED,在同一基板上進(jìn)行排布時,若嬰兒身上各個位置接收到的光譜分布和光照度不同,則會降低該黃疸燈對新生兒黃疸病的治療效果。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新生兒黃疸治療儀光源的光生物安全[J]. 張佳寧,郭震寧,林介本,李建鵬,黃婷,黃學(xué)鈴. 中國光學(xué). 2017(04)
[2]藍(lán)光照射結(jié)合腹部環(huán)形按摩對新生兒黃疸膽紅素和黃疸消退情況的影響[J]. 朱媛媛,劉穎. 中國醫(yī)藥導(dǎo)報. 2017(21)
[3]LED照明技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 常衛(wèi)剛. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2017(13)
[4]一種新型LED平面光源的研究[J]. 王能獲,趙韋人,陳均華,孟盈君,周益羊,張欣. 廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[5]大型LED雙面廣告燈箱矢量設(shè)計方法[J]. 郭震寧,林木川,顏穩(wěn)萍,廖炫,甘汝婷,潘詩發(fā). 華僑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(04)
[6]用于LED廣告燈箱的自由曲面大角度透鏡設(shè)計與仿真[J]. 潘詩發(fā),郭震寧,顏穩(wěn)萍,廖炫,甘汝婷,林木川. 光子學(xué)報. 2016(02)
[7]新生兒黃疸治療進(jìn)展分析[J]. 周康良. 世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘. 2015(31)
[8]LED近場光學(xué)模型與直下式背光源透鏡的設(shè)計優(yōu)化[J]. 錢可元. 光學(xué)學(xué)報. 2015(05)
[9]新生兒黃疸治療儀用LED光源的研究[J]. 甘汝婷,郭震寧,林介本,顏穩(wěn)萍,廖炫,潘詩發(fā),林木川. 光學(xué)學(xué)報. 2015(04)
[10]基于Taguchi方法的曲面LED陣列照度問題研究[J]. 史晨陽,文尚勝,陳穎聰. 發(fā)光學(xué)報. 2015(03)
博士論文
[1]大功率LED封裝與應(yīng)用的自由曲面光學(xué)研究[D]. 王愷.華中科技大學(xué) 2011
碩士論文
[1]LED自由曲面透鏡的設(shè)計及應(yīng)用研究[D]. 曾丹.深圳大學(xué) 2017
[2]LED二次配光透鏡設(shè)計[D]. 董文娟.江蘇大學(xué) 2017
[3]LED自由曲面透鏡的設(shè)計[D]. 夏磊.江蘇大學(xué) 2017
[4]直下式LED燈具二次透鏡設(shè)計與應(yīng)用[D]. 潘詩發(fā).華僑大學(xué) 2016
[5]大尺寸LED光源準(zhǔn)直透鏡的設(shè)計與應(yīng)用[D]. 韓敏.江蘇大學(xué) 2016
[6]LED低位照明光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用[D]. 林木川.華僑大學(xué) 2015
[7]LED自由曲面配光鏡的設(shè)計及應(yīng)用[D]. 王雪嬌.中國計量學(xué)院 2015
[8]直下式LED背光模組關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 章銳華.深圳大學(xué) 2015
[9]液晶顯示棱鏡片在背光源下的應(yīng)用研究[D]. 彭敦云.曲阜師范大學(xué) 2015
[10]藍(lán)綠光LED黃疸光療儀光機(jī)設(shè)計與研究[D]. 王沛沛.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2014
本文編號:3049786
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/3049786.html
最近更新
教材專著