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LED光源近场光学分布测试浅述

更新时间  2021-12-28 00:33 阅读
本文摘要:LED光学设计是灯光产品十分最重要的一个环节,在光源将近场测角光度仪问世之前,对于一次光源的模型仅靠光学设计工程师的本事与建模软件展开“理论建模”。由于理论建模与实际模型不存在差异,这样的建模方式不存在两大问题,一是透镜多半必须反复开模,费用便宜;二是产品开发时间宽。因此,光源将近场测角光度仪的问世,是赐予光学设计工程师最差的礼物。

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LED光学设计是灯光产品十分最重要的一个环节,在光源将近场测角光度仪问世之前,对于一次光源的模型仅靠光学设计工程师的本事与建模软件展开“理论建模”。由于理论建模与实际模型不存在差异,这样的建模方式不存在两大问题,一是透镜多半必须反复开模,费用便宜;二是产品开发时间宽。因此,光源将近场测角光度仪的问世,是赐予光学设计工程师最差的礼物。

近些年,随着我们对LED产品光学品质的拒绝更加低,对于光源将近场光学产于模型的市场需求也大大地在快速增长,无论是LED光源制造商还是透镜生产厂商,都必须光源的光学产于模型。那么,什么是光源将近场光学产于模型?如何利用光源将近场测角光度仪取得将近场模型?将近场测试可分解什么类型的文件以及如何利用这些分解的各种文档?另外,对于不常规的灯珠,例如大功率模组、裸晶、5面闪烁的CSP等光源,又可如何处置?本文将不会一一为您答案。1.光源将近场光学产于模型及测试原理目前在LED光学设计过程中,一般使用两种模型对光源展开仿真,分别是“光源远场模型”和“光源将近场模型”。在理解光源将近场模型之前,再行非常简单讲解大家熟知的光源远场模型。

光源远场模型是将光源看做一个点光源,所有光线从同一个点出射,一般情况下点光源的出有光是各向同性的。光源远场模型由远场产于光度计测得,产于光度计一般来说包括一个用作受力及定位被测光源的机械结构(收钱)和光度探测器。根据CIE70的拒绝,在测量时光源和探测器的距离必须充足近(一般拒绝测量距离不应最少为LED光源仅次于闪烁口面的5倍),此时光源可被指出是点光源。对于LED光源,尤其是白光光源,由于电极设计、芯片结构以及荧光粉涂敷方式等影响,其表面的亮度和颜色并不是均匀分布的。

如图1右图,可显现出每颗芯片的亮度以及光源表面的颜色产于并不完全一致。对LED光源展开二次光学设计,使用远场模型提供的光源信息较为坚硬,无法精确体现LED光源表面的亮度、色度空间产于差异等问题,无法对光源构建准确的二次光学设计。因此精确测量光源自身的闪烁模型对光学设计和仿真结果的准确性至关重要。a)真为彩图b)伪颜色图图1白光LED光源表面亮度分布图也就是说,与光源远场模型最本质的区别是,光源远场模型是将光源看做一个点光源,而光源将近场模型则是将光源看做一个简单的面光源。

光源的形态用平面来回应,所有光线从光源的表面出射。将近场模型更加相似LED光源的实际出光情况,测量可取得所测平面内各点的亮度、色度值,为LED光源的光学设计获取更加精确、详细的数据。光源将近场模型可以由近场产于光度计测得。如图2a)右图,将近场产于光度计由产于光度计和光学亮度计构成,光学亮度计替换产于光度计中的光度探测器。

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光学亮度计使用二维光学接管元件(如CCD),一次采样可以构建所测平面内各点的亮度值的测量。将近场产于光度计中的光学亮度计面临被测LED光源,必要接管LED光源的光线束。由被测光源收到的光束都具备可测量的与距离牵涉到的亮度值,通过测量被测LED光源表面各闪烁点在空间各个方向的亮度值,用光线跟踪的方法可精确地获得LED光源的每一个平面的照度产于、空间透射产于和总光通量等光度参数,而且与测试距离、方向或LED表面的曲率半径牵涉到。如果要测量色度信息,光学亮度计替换成光学色度计才可获得LED光源空间色度产于。

如图2b)右图,测量过程中光源可绕着自身机械轴旋转,光学暗/色度计从空间各个角度摄制光源影像,每个登录角度的测量结果都包括亮度和颜色信息,建构光源亮度和色度输入的三维空间图像。测量完结后,测量软件将这些图像统合为叙述光源亮度和色彩产于的近场模型,并以透射形式得出,透射I(x,y,z,θ,φ)是方位(x,y,z)和角度(θ,φ)的函数。

如果展开了色彩和光谱测量,这个函数还不会包括色坐标值或光谱。光源将近场模型可分解射线集,用作光学设计和外推光源的远场产于。


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