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LED空间色度测试研究

作　者: 王亿
导　师: 牟同升
学　校: 浙江大学
专　业: 光学工程
关键词: LED 空间色度色度计分布色度计 CCD光纤光谱仪杂散光校正算法
分类号: TN312.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

与传统光源相比,LED照明光源具有体积小、功耗低、寿命长、无污染等优点。近年来,随着LED发光效率的提升和应用技术的突飞猛进,LED照明光源将成为继白炽灯,荧光灯,气体放电灯之后的主要照明光源。LED光源,尤其是基于GaN蓝光芯片,涂覆荧光粉的白光LED照明光源,颜色在空间上的不一致,将严重影响到照明的视觉效果。因此,LED照明光源的空间颜色测量,成为当前国际上的重要研究课题。本文从光色度学的基本原理出发,讨论分析了LED光源的空间色度特性,研究了一种旋转反光镜式的空间色度分布测量方法。为了实现空间的快速高精度色度测量,作者提出了采用三刺激值色度计配合普通的CCD光谱仪进行测量的方法,提出了三种校正算法来对色度计的测量结果进行校正,并进行了理论模拟和实验分析来评价各种算法的优劣。为了提高CCD光谱仪的测量精度,我们利用汞灯和单色仪两种方法来对光谱仪进行定标；提出相关方案来对CCD光谱仪进行非线性校正；利用单色仪来得到CCD光谱仪的SDF响应,利用相关的矩阵算法来对CCD光谱仪中的杂散光进行校正,取得了较好的效果。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-15
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 课题研究现状  11-13
  1.3 课题研究内容和目标  13-15
第2章 LED色度测量基础  15-26
  2.1 光度学基本原理  15-16
    2.1.1 基本光学量  15-16
    2.1.2 照度平方反比定律  16
  2.2 光学量和辐射量之间的关系  16-17
  2.3 色度学基本原理  17-23
    2.3.1 颜色三要素  17-18
    2.3.2 刺激值和色坐标  18-20
    2.3.3 颜色相加原理  20-21
    2.3.4 显色指数  21
    2.3.5 色温  21-22
    2.3.6 颜色测量的基本原理  22-23
  2.4 LED的颜色特性研究  23-25
    2.4.1 LED原理  23-24
    2.4.2 影响LED颜色的因素  24
    2.4.3 LED的空间色度不均性  24-25
    2.4.4 美国能源之星对于LED颜色的测量  25
  2.5 本章小结  25-26
第3章 LED空间色度测量  26-38
  3.1 测量基本原理  26-27
    3.1.1 变角色度计法  26
    3.1.2 变角分光光谱辐射度计法  26-27
  3.2 LED光源空间色度分布测量中需要考虑的问题  27-33
    3.2.1 测量距离  27-28
    3.2.2 温度控制  28-32
    3.2.3 杂散光控制  32
    3.2.4 其它因素  32-33
  3.3 空间色度分布测量系统各部分构成  33-37
    3.3.1 系统及工作原理  33-34
    3.3.2 灯具旋转主机  34-35
    3.3.3 信号采集部分  35-37
  3.4 本章小结  37-38
第4章空间色度测量中的校正技术  38-67
  4.1 色度测量误差  38-39
    4.1.1 三刺激值色度计原理  38-39
    4.1.2 色度计误差评估  39
  4.2 色度校正方法  39-46
  4.3 CCD光谱仪精度改善  46-66
    4.3.1 CCD光谱仪原理  46-48
    4.3.2 CCD光谱仪波长定标  48-54
    4.3.3 CCD光谱仪的非线性校正  54-58
    4.3.4 CCD光谱仪杂散光校正  58-63
    4.3.5 CCD软件界面  63-64
    4.3.6 校正效果检验  64-66
  4.4 本章小结  66-67
第5章测量结果与分析  67-73
  5.1 对不同LED灯的测量  67-70
  5.2 测量结果分析  70-72
  5.3 改善精度的讨论  72
  5.4 本章小结  72-73
第6章总结与展望  73-75
  6.1 课题总结  73-74
  6.2 课题展望  74-75
参考文献  75-78
作者简历及在学期间所取得的科研成果  78

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