这些 LED 光学基础知识，别说你都懂

演讲 | 黄健   整理 | Abby

LED光学基础知识篇

LED由于体积小，耗电量低，高亮度，低热量，节能等诸多优势迅速发展，被各领域所应用。


什么是光？

光，即一种电磁辐射。

光的电磁波谱从 UV 到 IR

可见光：介于 UV 和 IR 之间的非常狭窄频段

光谱可被分解成一系列独立的波长，不同的波长让我们看到了不同的颜色

光术语的定义

辐射度考虑的是整个辐射的能量 ；

而光度学是人类眼睛能觉察到的辐射。

亮度 是指发光体（反光体）表面发光（反光）强弱的物理量。

人眼从一个方向观察光源，在这个方向上的光强与人眼所“见到”的光源面积之比，定义为该光源单位的亮度。

亮度的单位是坎德拉 / 平方米（ cd/m2）亮度是人对光的强度的感受。它是一个主观量与亮度不同的，由物理定义的客观的相应的量是光强。这两个量在一般的日常用语中往往被混淆。

色温（ colour temperature ）是表示光源光色的尺度， 单位为 K（开尔文）。

光源的色温是通过对比它的色彩和理论的热黑体辐射来确定的 。热黑体辐射体与光源的色彩相匹配时的开尔文温度就是那个光源的色温。

相关色温 是指与具有相同亮度刺激的颜色最似黑体辐射体的温度，用 K 氏温度表示。如标准光源 D65 的相关色温为 6500K。

色温与相关色温对比

不同色温光色表现

不同时间段的色温值

光源对物体的显色能力称为显色性 ，是通过与同色温的参考或基准光源（ 白炽灯或画光）下物体外观颜色的比较 。

显色指数系数 (Kaufman)仍为目前定义光源显色性评价的普遍方法。



常用光源的色温与 CRI 值

近场光学测试篇

LED照明光学整体决绝方案

什么是近场光源？

光源的在不同角度下各位置的能量和颜色的分布情况。一般的数据文件包含上千幅不同角度拍摄的光源图像，光源文件可生成和导入到模拟软件中，如： Zemax ，Light Tools , Trace Pro…



远场和近场模拟的对比


光学模拟比较

远场和近场光源数据模拟的配光曲线至少有2°的差异

为什么要进行近场测量？

对于光学工程师（LED 封装、模块和灯具）：

① 提高光线追击模拟；

② 提高光学仿真精度；

③ 减少设计时间和成本；

对于 LED 制造商的生产厂家：

① 有助于了解和提升 LED 性能；

  • 空间亮度的实际分布

  • 空间颜色分布（不同角度的光谱分布）

  • 空间和不同角度的颜色均匀性

② 为客户开发出有创意的产品；

③ RSM 已经成为行业标准，具有行业先进性，提高销售过程中市场竞争力；

还有：

光学如何在LED封装中使用？

如何在 LED模组和灯具中使用？

近场测试设备的关键因素有哪些？

LED 上下游对近场测试的需求有哪些？

为什么含光谱数据的光源近场数据如此重要？

这些问题你都知道答案了吗？

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LED 灯具黄斑模拟效果

一款打样出来后的灯具，发现有明显的黄斑现象，如果在设计仿真阶段就能发现问题，将会节约很大的时间、人力、物力成本。

仿真结果：利用带光谱的 LED 近场数据，光斑形态和实际接近，颜色分布准确仿真，能呈现出黄斑的状况。

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