基于CCD校準(zhǔn)用LED光源熱穩(wěn)定性的研究.pdf

1、隨著CCD攝像機(jī)的廣泛應(yīng)用，CCD相機(jī)標(biāo)定技術(shù)開(kāi)始成為圖像測(cè)量中研究的重要課題之一。對(duì)于一個(gè)理想的CCD攝像系統(tǒng)，應(yīng)該是無(wú)畸變，無(wú)噪聲的線(xiàn)性空間不變系統(tǒng)，但是由于電荷耦合器件特性的不一致性，當(dāng)用CCD攝像機(jī)觀(guān)察均勻靶面時(shí)，產(chǎn)生的輸出也不一樣，因此在CCD攝像機(jī)使用前，需要一個(gè)朗伯體光源對(duì)它的非均勻性進(jìn)行標(biāo)定。但是，隨著CCD應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，其適應(yīng)的照度也越來(lái)越寬，因此對(duì)CCD攝相機(jī)標(biāo)定技術(shù)也提出了更高的要求。也就是說(shuō)，在保證均勻性要求的

2、前提下，要不斷提高標(biāo)淮源的亮度輸出。本課題就是在此背景下展開(kāi)應(yīng)用研究的。
　　 本文首先對(duì)現(xiàn)階段CCD標(biāo)定技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了分析討論，介紹了CCD的原理，各項(xiàng)參數(shù)及標(biāo)定的方法。闡明了目前CCD非均勻性標(biāo)定中光源存在的主要問(wèn)題。其次，介紹了LED光源的特性、發(fā)展優(yōu)勢(shì)及缺陷。與傳統(tǒng)光源相比，大功率LED因其體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，易于進(jìn)行二次光學(xué)設(shè)計(jì)，對(duì)積分球的體積要求也相對(duì)較低，同時(shí)在多組LED級(jí)聯(lián)使用下，便于實(shí)現(xiàn)多級(jí)光通量調(diào)節(jié)、色溫補(bǔ)償。

3、因此，LED光源成為CCD標(biāo)定用的最佳光源之一。作為標(biāo)準(zhǔn)光源穩(wěn)定性和均勻性是關(guān)鍵參數(shù)之一，但是由于LED對(duì)環(huán)境溫度、供電電源及電壓波動(dòng)十分敏感，特別是在高光通量輸出條件下，LED的PN溫度過(guò)高就會(huì)導(dǎo)致LED出射光峰值波長(zhǎng)偏移、光效、壽命和可靠性發(fā)生變化等。因此，結(jié)溫成為制約LED發(fā)展的主要問(wèn)題?，F(xiàn)階段在測(cè)量結(jié)溫方面正向電壓法應(yīng)用相對(duì)較多，但它主要用于單顆LED結(jié)溫的測(cè)量。為了對(duì)2×2，4×4陣列的LED熱穩(wěn)定性進(jìn)行研究，本文首先利用梯度

4、法對(duì)級(jí)聯(lián)在一起的LED進(jìn)行溫度測(cè)量，得出以下結(jié)論：1)隨著電流的增大，級(jí)聯(lián)在一起的LED溫度會(huì)迅速增加；隨著溫度的上升，光通量輸出也會(huì)發(fā)生變化。2)利用實(shí)驗(yàn)結(jié)溫測(cè)量所得的結(jié)論，完成2×2，4×4陣列LED散熱器的設(shè)計(jì)。3)加上鋁板散熱器利用搭建的光通量測(cè)試系統(tǒng)完成了光通量穩(wěn)定性測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加上合適的散熱器，在恒流源供電的情況下，級(jí)聯(lián)在一起的LED可以正常工作，達(dá)到熱穩(wěn)定性的要求。
　　 本課題研究了白光LED傳統(tǒng)的光通量