照明led光学参数测试及应用研究

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1、西北大学硕士学位论文照明LED光学参数测试及应用研究姓名：王英杰申请学位级别：硕士专业：光学指导教师：张苏娟20100617摘要发光二极管(LightEmittedDiodeLED)光源已广泛应用于信息领域、照明领域、显示领域，是继白炽灯、荧光灯、气体放电灯之后的新型光源。随着光电产业的快速发展，人们对LED性能参数的测量也提出了更高的要求。不少研究机构已研发出具有较高水平的LED检测设备，但其成本较高。本课题依据CIE标准，开发了一套LED发光强度自动测量系统。该系统在满足稳定性和精确性的基础上降低了成本。在设计测试系统时，本文首先介绍了有关

2、LED光度测量的基本理论及测量的国内外标准，提出设计测量系统的总体方案，分为硬件设计与软件设计两部分。测试系统的硬件主要包括：PC机控制单片机系统驱动的步进电机，将光信号转换为电信号的光电探测器以及完成数据采集和处理的08100A型数据采集卡。测试系统软件部分主要包括控制步进电机驱动的程序、A／D转换程序、数据通讯部分。整个软件部分基于LabVIEW做系统，实现了对步进电机的控制及数据的采集及处理。然后，对典型的LED样品进行了测量，并利用Matlab数学工具对所测数据进行分析，得出了1W级“食人鱼”白光LED发光强度在CIE标准条件下及沿轴向

3、传播规律的数学形式分别为厂(x)：口I。B等’、．厂(曲：a*x。2。并在此基础上，利用TracePro软件设计了一款LED路灯。针对白光LED的发光效率会达到多少的热点问题，对蓝光激发黄色荧光粉及三原色(red，green，blueRGB)实现白光的极限流明值(远景光效)进行了理论计算，分别得出其理论值为200．0和464．3lm／w。最后在总结本文工作的基础上，对本课题可能改进的方向进行了展望。可以预见，本课题的研究将为今后LED光学设计及相关方面提供参考。关键词发光二极管，发光强度空间分布曲线，数据采集，远景光效，光学设计Abstract

4、Lightemitteddiode(LED)，asanew-tyl)elight-houseaftertheincandescence，fluorescentlamp，andgasdischargelamp，iswidelyappliedinthefieldsofinformationtechnology,illuminatingengineering，anddisplay．Withtherapidgrowthanddevelopmentoftheopto-electronics，theparametersofLEDshouldbetested

5、strictly．Recently,manyinstituteshavedevelopedsomehighleveltestingdevicesforLED，however,thosedevicesa他costly．Inthisdissertation,alowcostautomatic-measurementsystemofLEDlightintensitywasdevelopedaccordingtotheCIEstandards．ThenewsystemCanmeetthetestrepeatabilityandprecision．Att

6、hesametimethesystemcanreducethecosts．Inthisdissertation,thebasictheoryandmeasurementstandardsforphotometricmeasurementofLEDwel'eintroducedfirstly．Then,adesignformeasurementsystem，includinghardwaredesignandsoRwaredesign，isdescribed．Forthesystemhardware，electricsignals，whichis

7、convertedfromopticalsignalsbythephotodeterctor,iscollectedandprocessedbythe08100A-typedataacquisitioncard．Atthesametime，thePCcontrolstheMCUtodrivethestep—motorinordertocompletethewholemeasurementprocess．ThesystemsoRware，whichiscomposedofthesteppermotor-drivenprogramming，A／Dc

8、onversionprocessdesign,anddatacommunication,isbasedontheplatformofLabVIEW．T