基于LED阵列的彩色视觉检测光源色度特性研究

彩色视觉成像是基于色度学理论的三刺激值法, 而光源的色度学特性是彩色成像的关键因素, 因此本文以色度学理论为基础, 计算并分析了用于彩色视觉检测的LED阵列光源的色度学特性, 并通过于标准D65光源进行对比, 研究了LED阵列光源的相关色温调节原理、范围, 以及白场平衡时的色度坐标、相关色温等. LED阵列光源具有相当宽泛的相关色温调节范围, 可调制出的颜色丰富, 色彩的表现能力更强, 色彩饱和度更高, 白场平衡R:G:B=254:237:90时的色度坐标、相关色温甚至比人工D65光源更加接近于白场的标准色度, 其颜色复现能力达到视觉允许的较优颜色复现效果. 因此LED阵列光源的色度学特性更加适用于彩色视觉检测.     

LCD投影系统光学引擎的计算机仿真分析

光学引擎是决定LCD投影系统色度、光度品质的核心部件之一。根据投影系统光学引擎的结构特点，结合色度学原理，利用光路追踪法编制了光学引擎的色度、光度仿真分析软件。仿真分析软件具有双向功能：对引擎的光学系统可进行色度光度计算，并可根据色度、光度指标优化光学引擎结构。将仿真与实际的光学引擎进行了对比实验，得到多组投影视场的色坐标对比数据，最后用软件优化了一个光学引擎，得到该引擎结构的优化数据。实验结果表明：该软件可提高光学引擎的设计效率。     

LED投影光源的色度学特性研究

利用色度学理论计算分析了传统弧光灯投影光源和LED投影光源两个实例的色度学特性，与传统弧光灯投影光源相比，LED投影光源具有更高的光谱能量利用率和更加丰富的色彩表现能力，完全符合数字投影机使用的sRGB彩色规范. 采用时序脉冲驱动的单色LED作为投影光源能够在不牺牲色彩饱和度的情况下获得更高亮度的投影显示. 因此LED可以替代传统的弧光灯光源以满足投影显示的色度特性要求. 关键词： 色度学特性 投影光源 LED 投影显示     

胶体CdSe量子点的色度学特性研究

使用化学胶体法合成了CdSe量子点，研究了样品的荧光量子产率，发现随CdSe量子点粒径的增大，荧光量子产率存在先增大后减小的现象.研究了CdSe量子点的色度学特性，通过对不同尺寸、不同粒径分布范围的CdSe量子点色度坐标的计算，讨论了粒径分布范围对其荧光颜色饱和度的影响，解释了为何难以获得高颜色饱和度的绿光量子点.利用红、蓝两种不同尺寸的量子点配制出白光样品，提出了估计配色后样品色度坐标的经验公式，结果显示白光样品色度坐标的实验值与经验公式估计值基本一致.     

相位梯度条纹假彩色化的色度研究

用色散单棱镜和双棱镜,对谱衍射干涉和傅里叶滤波准光干涉的相位梯度条纹,进行周期性非对称和对称假彩色编码.本文用色度学方法统一计算和分析了编码色的色品,主波长,色度纯,光度和单色含量与相位梯度的关系.导出了各种系统获得最佳编码色的结构参数条件.同时还提出了双棱镜非重叠色散相补的对称彩色编码新方法.     

色度学

色度学理论O432.3∥TN949.1912007032028DLP背投电视色轮滤色片的理论分析和设计=Theoreti-cal analysis and design of color wheel′s filter in DLP rear-projection TV[刊,中]/赵星(南开大学现代光学研究所.天津(300071)),方志良…//光电子.激光.?2006,17(12).?1466-1469结合色度学的基本理论和DLP(Digital Light Process-ing)投影电视光学引擎的工作原理,分析了色轮滤色片光谱透过率变化对系统显示三原色的影响。以夏新DL52HWT型投影电视光学引擎的色度学特性为目标,进行了色轮系统的设计。通过与原有系统的原色色度、白场平…     

微型投影机光学引擎的研究

设计了一种针对个人用户使用的微型投影机光学引擎,系统为单片式数字光线处理器结构,采用红绿蓝三色大功率高亮度发光二极管作为光源,使用X棱镜作为合色元件,从而实现38.1～50.8 cm的彩色投影显示.对设计结果进行理论分析后可知,设计结果满足投影显示对颜色的要求,光学引擎的理论效率为16.1%.同时利用Light Tools仿真软件对系统进行建模分析,300万条光线追迹仿真的结果表明,光学引擎的效率为14.6%,与理论分析结果基本符合,屏幕上光通量为22.8 lm,其美国国家标准协会规定的九点照度均匀性达到91.55%和-93.36%,满足设计要求.     

基于辐射光谱的相关色温与热力学温度相关性分析

(相关)色温是色度学中用以描述物体色度特性的物理量,与基于谱色测温法而得到的热力学温度之间是存在差异的。对于可见光波段内具有单调发射率的连续辐射光源,通过辐射光谱的分析,建立(相关)色温与热力学温度之间的数学关联是可行的,因而,它们之间的相关性温差与发射率模型变量的变化规律在文章中给予了详细的理论分析,并给出了相应的数值模拟结果。文章的理论与数值分析讨论将为色温计成为测温计做出更充足的理论准备。     

白光LED光学仿真中的相关色温计算

光学仿真是白光LED照明设计中的一个重要方法,但色度分布的光学仿真中计算量太过庞大,以致在一般计算条件下无法得到可靠的仿真结果。为解决这一问题,本文利用色度转换关系和逐点法计算色温,引入数值拟合和像素合成两种处理方法,有效降低了光学仿真结果的涨落。通过对处理结果和实验结果在照度和相关色温两方面的对比,两种处理方法的有效性得到证明,大幅提升了基于色度配光的光学仿真计算效率。     

TiO_2/白云母纳米复合材料的色度学研究

利用化学液相沉积法制备了系列TiO2白云母纳米复合材料.在利用扫描电子显微镜、X射线衍射对其进行表面形貌、TiO2纳米镀层物相组成研究的基础上,仔细研究了TiO2白云母纳米复合材料在可见光下的反射光谱特征,并利用Munsell新坐标(HVC)色度学系统对其可见光下的干涉色颜色进行了定量表征. 关键词： TiO_2/白云母纳米复合材料 反射光谱 色度学 Munsell新坐标     

小电流LED屏白平衡色温的控制

为了改善小电流LED屏的显示效果,基于新型LED灯珠光学性能测试数据,采用变量控制法,首先,分析了单色RGB色坐标及亮度分别对白平衡色温的影响,接着,从单变量分析中找到影响色温偏差较大的参数进行双偏分析,最后,进行变量分析结论的数据验证。研究结果表明,红光芯片亮度(Lr)、蓝光芯片亮度(Lb)及蓝光芯片坐标(Yb)是影响LED屏白平衡色温的主因,要使白平衡色温偏差控制在±500 K范围内,单偏条件下,要求Lr偏差不超过11%,Lb偏差不超过14%,Yb偏差不超过0.006;同时,也给出了双偏条件下相应的控制指标。该研究有望在LED分光机芯片分选,白光照明及小电流、小间距LED显示屏色偏差调节等方面获得相关的应用。     

辅助脉冲数调制改善彩色等离子体显示器的白平衡

为改善彩色等离子体显示器(PDP)的白平衡,研究了维持期寻址电极辅助脉冲对PDP亮度的影响,提出了辅助脉冲数调制改善PDP白平衡的新方法。通过在各子场对三基色寻址电极分别加幅度、宽度和延时相同,但数目不同的辅助脉冲,从而改变三基色之间的亮度比率,使每个子场和各灰度级的白平衡满足要求,改善了全屏白平衡一致性,而不需要改变现有电路硬件设计,不增加额外电源。实验结果表明,在整个灰度区间,PDP的白平衡平均从0.021改善到0.0025,并且分布在较小的色温区间。     

Various aspects of camera settings and image processing in the calibration of thermo-chromic liquid crystals for accurate particle image thermometry measurements

Abstract  

Step-by-step calibration procedures of particle image thermometry (PIT) for non-invasive and accurate temperature measurements using thermo-chromic liquid crystals (TLCs) are described in this paper. The purpose of this study is to examine the effects of various aspects of camera settings and image and data processing on the calibration of TLCs, and reveal the optimal parameter settings for achieving the best calibration curve of temperature versus color. Based on this study, an optimal window size has been proposed for median filtering to achieve the best compromise between noise removal and retaining of the true color information of the original experimental photographs; an optimal white balance settings in terms of the color temperature has been revealed for the present optical system; and finally, an optimal configuration of neural networks has been identified for obtaining the best hue–temperature correlation for further experiments.     

A study of extended optimization of U-type rod for LED projectors

The paper proposes a new U-type integral rod for a miniature DLP projector's optical engine with a high-power LED source and L-type optics in order to minimize volumetric size of optical engine. In addition, Taguchi method is applied in this research in order to extendedly optimize the performance of optical engine after initial optimization by damped least square (DLS). A miniature optical engine with LED light source has the advantages of good power consumption, useable projected image, reasonable brightness and uniformity, compactness in volumetric size and decent performance specifically for high spatial frequencies. However, there are still rooms for development with regard to light efficiency and uniformity due to non-uniformity of LED light distribution. Two critical design methods are proposed in this research. Firstly, a “U-type integrator” working with high-power LED which not only causes rays to make a “U-turn” in order to minimize volumetric size of optical engine but also, after optimization, controls output uniformity well after extended optimization by Taguchi method. With regard to gain of optical efficiency, we also consider the factors of a U-type integrator: shape and length with a Taguchi optimizer. It is concluded that the newly developed design achieves good results for the performance and volumetric size of the module. Extended optimized parameter design is able to improve the luminous flux by 4.84%, the illumination uniformity 5.62% and the packing size by 12%.     

温度对功率LED光谱特性的影响

制备了两种1 w白光功率发光二极管(LED),这两种样品分别是对台湾和美国两家公司生产的蓝光芯片,涂敷相同荧光粉和透明硅胶封装而成.对制备好的LED进行了变温光学特性测试,温度变化范围为15～75℃,测试电流为350 mA.结果表明:温度变化对LED的峰值波长,辐射通量、色温等参数都有影响.通过对光谱曲线的数据处理,找...     

Efficient white light generation from 2,3-diphenyl-1,2-dihydro-quinoxaline complex

In this article, we report two organic materials dispersed in transparent poly (methyl methacrylate) matrix for efficient white light simulation under different optical excitations. A newly synthesized complex of benzoin and o-phenyldiamine is observed to be white on illumination with a blue LED. A new concept of white light emitting tube is also demonstrated. A mixture of 2,2″-([1,1′-biphenyl]–4,4′-diyldi-2,1-ethenediyl)-bis-benzenesulfonic acid disodium salt and complex is optimized to emit white light extended in the violet region on 355 nm laser excitation. The optical quality of the emitted white light is adjudged by the CIE coordinate, correlated color temperature and color rendition index in both the cases.     

功率型白光LED光学特性退化分析

将GaN基蓝光芯片涂敷YAG荧光粉和透明硅胶制成额定功率为1 W的白光发光二极管(LED),对其施加900mA的电流应力,在老化过程中测量白光LED的主要光学参数,考察其光学特性的退化情况。经过4 200 h的老化,样品光通量退化为初始值的15%~18% 。样品的漏电流明显增大,表明芯片有源区缺陷密度提高,但光谱分布图中蓝光部分的辐射量未减少,仅观察到黄光部分辐射量的减少,推断出YAG荧光粉的转换效率降低。同时,从原理上分析了样品色温逐渐增大,显色指数基本不变的原因,对大功率白光LED在照明领域的应用有一定的借鉴意义。