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www.ag88.comLED光源近场光学散布测验浅述

作者:www.ag88.com时间:2018-09-03 19:01浏览:

  LED光源近场光学散布测验浅述

  

LED光学规划是照明产品非常重要的一个环节,在光源近场测角光度仪面世之前,关于一次光源的模型只能靠光学规划工程师的本事与仿真软件进行“理论建模”。因为理论建模与实践模型存在差异,这样的建模办法存在两大问题,一是透镜八成需求重复开模,费用贵重;二是产品开发时间长。因而,光源近场测角光度仪的面世,是赐给光学规划工程师最好的礼物。近些年,跟着咱们对LED产品光学质量的要求越来越高,关于光源近场光学散布模型的需求也不断地在增加,无论是LED光源制造商仍是透镜出产厂商,都需求光源的光学散布模型。那么,什么是光源近场光学散布模型?怎么使用光源近场测角光度仪取得近场模型?近场测验可生成什么类型的文件以及怎么使用这些生成的各种文档?别的,关于不惯例的灯珠,例如大功率模组、裸晶、5面发光的CSP等光源,又可怎么处理?本文将会逐个为您回答。

  

1. 光源近场光学散布模型及测验原理

  

现在在LED光学规划过程中,一般选用两种模型对光源进行模仿,分别是“光源远场模型”和“光源近场模型”。在了解光源近场模型之前,先简略介绍我们了解的光源远场模型。

  

光源远场模型是将光源看作一个点光源,一切光线从同一个点出射,一般状况下点光源的出光是各向同性的。光源远场模型由远场散布光度计测得,散布光度计一般包括一个用于支承及定位被测光源的机械结构(转台)和光度探测器。依据CIE70的要求,在丈量时光源和探测器的间隔需求满足远(一般要求丈量间隔应至少为LED光源最大发光口面的5倍),此刻光源可被认为是点光源。

  

关于LED光源,特别是白光光源,因为电极规划、芯片结构以及荧光粉涂敷办法等影响,其外表的亮度和颜色并不是均匀散布的。如图1所示,可看出每颗芯片的亮度以及光源外表的颜色散布并不完全一致。对LED光源进行二次光学规划,选用远场模型获取的光源信息比较粗糙,不能精确反映LED光源外表的亮度、色度空间散布差异等问题,难以对光源完成精确的二次光学规划。因而精确丈量光源本身的发光模型对光学规划和模仿成果的精确性至关重要。

  

  

 

  

a) 真彩图 b) 伪颜色图

  

图1 白光LED光源外表亮度散布图

  

也就是说,与光源远场模型最实质的区别是,光源远场模型是将光源看作一个点光源,而光源近场模型则是将光源看作一个杂乱的面光源。光源的形状用平面来表明,一切光线从光源的外表出射。近场模型更挨近LED光源的实践出光状况,丈量可取得所测平面内各点的亮度、色度值,为LED光源的光学规划供给更为精确、翔实的数据。

  

光源近场模型能够由近场散布光度计测得。如图2 a)所示,近场散布光度计由散布光度计和成像亮度计组成,成像亮度计替代散布光度计中的光度探测器。成像亮度计选用二维光学接纳元件(如CCD),一次取样能够完成所测平面内各点的亮度值的丈量。近场散布光度计中的成像亮度计面临被测LED光源,直接接纳LED光源的光线束。由被测光源宣布的光束都具有可丈量的与间隔无关的亮度值,经过丈量被测LED光源外表各发光点在空间各个方向的亮度值,用光线追寻的办法可精确地得到LED光源的每一个平面的照度散布、空间光强散布和总光通量等光度参数,并且与测验间隔、方向或LED外表的曲率半径无关。假如要丈量色度信息,成像亮度计换成成像色度计即可得到LED光源空间色度散布。

  

如图2 b)所示,丈量过程中光源可绕着本身机械轴滚动,成像亮/色度计从空间各个视点拍照光源印象,每个指定视点的丈量成果都包括亮度和颜色信息,构建光源亮度和色度输出的三维空间图画。丈量完毕后,丈量软件将这些图画整合为描绘光源亮度和颜色散布的近场模型,并以光强方式给出,光强I(x,y,z,θ,φ)是方位(x,y,z)和视点(θ,φ)的函数。假如进行了颜色和光谱丈量,这个函数还会包括色坐标值或光谱。光源近场模型可生成射线集,www.ag88.com,用于光学规划和外推光源的远场散布。

  

 

  

  

图2 a)近场光学散布光度计结构示意图图2 b)近场光学散布光度计原理示意图

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