LED发光的光谱及色度分析
LED色温图谱详解
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------LED色温图谱详解NO. X Y 实测色温(K)计算色温(K) 色温(K) 1 0.2675 0.2809 14610 14000 610 2 0.2820 0.3001 9655 9000 655 3 0.3027 0.3207 7572 7000 572 4 0.3172 0.3562 6081 6300 -219 5 0.3137 0.3352 6622 6500 122 7 0.3023 0.3118 8268 7100 1168 8 0.2916 0.2960 9310 8500 810 9 0.3352 0.3604 5400 5600 -200 NO. X Y 实测色温(K)计算色温(K) 色温(K) 10 0.3222 0.3446 6122 5800 322 11 0.3519 0.3950 4628 4800 -172 13 0.3599 0.4021 4436 4700 -264 NOTE: 色温=实测色温-计算色温(根据相对色温线) 结论: 1. 根据实际测试的色标可看出: 不在色温线上面的色坐标点, 可以通过相对色温线的方式求出该点色温. 2. 向下延长各个相对色温线, 基本交汇在一点(X: 0. 33 Y: 0. 20) . 依此点坐标: 2500K 相对色温线与 X 轴的夹角约为 30 度. 25000K 相对色温线与 2500K 相对色温线之间的夹角约为 90 度. 250000K 相对色温线与 2019K 相对色温线之间的夹角约为 100 度. 具体见上图所示. 3. 根据上图白光色坐标分布图与相对色温线的关系, 现在许多分光参数表是根据色温方式划分各个 BIN 等级(色标分布图是参照早期日亚白光色标分布图制作) .这样分当然具有一定的好处。
T8LED光源光谱分析测试报告(精)
T8LED光源光谱分析测试报告(精)
概述
本文档记录了对T8LED光源进行的光谱分析测试结果。
通过
该测试，我们对该光源的光谱特性进行了详细了解，并提供了相关
的数据和分析。
测试方法
我们使用了专业的光谱分析仪对T8LED光源进行了测试。
测
试过程中，我们采集了光源发出的光线，并通过光谱分析仪测量了
各个波长的光强度。
测试结果
以下是我们对T8LED光源进行光谱分析得到的主要结果：
1. 波长范围：从380nm到780nm
2. 光谱分布：在可见光范围内，T8LED光源的光谱分布均匀，没有明显的波段峰值或波段缺失。
3. 光强度分布：T8LED光源在不同波长处的光强度均匀，无
明显异常。
数据分析
根据对T8LED光源的光谱分析结果，我们可以得出以下结论：
1. T8LED光源具有良好的色彩还原能力，适用于需要高色彩
还原指数的环境。
2. T8LED光源的光谱分布均匀，可以提供均匀的照明效果。
3. T8LED光源的光强度分布均匀，无明显的亮度差异。
结论
通过对T8LED光源进行光谱分析测试，我们确认该光源具备
良好的色彩还原能力、均匀的光谱分布和光强度分布。
这些特性使
得T8LED光源适用于各种需要高质量照明的场合。
注：
本报告中所提供的数据和分析仅基于我们进行的光谱分析测试
得出的结果，不引用任何未经确认的内容。
LED简介及色差分析ppt课件
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1
①LED基本知识介绍 ②色彩学的基本知识
③LED色差分析流程
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2
LED基本知识介绍
发光二极管
发光二极管英文全称为Light Emitting Diode（简称LED），是一种新型的固态光 源。
诞生于20世纪60年代，1923年罗塞夫（Lossen.o.w）在研究半导体SiC时有杂质 的P-N结中有光发射，研究出了发光二极管（LED：Light Emitting Diode），一直不 受重视.随着电子工业的快速发展，在60年代，显示技术得到迅速发展LED才逐步受到 人们的重视。
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8
LED分类及结构
LED基本知识介绍
D、大功率LED（Power led） 1.大功率有1w、3w、5w、10w等等不同种类 2.目前流程大大功率有铝基板样式的、仿luminous、SMD样式的。 3.透镜有酒杯状的、平头的、透镜的 4.直流与交流驱动
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9
LED分类及结构
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7
LED分类及结构
C.食人鱼（Flux led）
LED基本知识介绍
1.食人鱼产品主要是顶部LENS的不同种类而改变：
2.顶部珠子分为：Φ3mm、Φ5mm 、平头与微凸产品。
3.为改变角度的大小，顶部珠子的高低也不同：比如3mm的珠子高度有1.35、 1.5、1.9mm的.
4.颜色种类如插件LED齐全。
LED的参数-光学方面
CIE X－Y色度图 因白光非单一色光,所以在 测试时,白光分色按右图 分X,Y值,而其它颜色光按 波长来分.
LED基本知识介绍
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21
LED的色度学特性
1 LED的色温色温是按绝对黑体来定义的，当光源发出的光的颜色和绝对黑体辐射时所呈现的颜色完全相同时，则此时黑体的绝对温度（单位为开尔文）就称此光源的色温，色温用于量度光线的颜色组成成分，如果光谱成分中短波光线所占的比例增加，长波光线所占比例减少，光就偏蓝，色温就升高；反之，光谱成分中长波比例增加，短波光线所占比例减少，光就偏红，色温就低。
2 LED的色品、明度及色品图波长与理论单色光的颜色是一一对应的，但对于复色光来说，这一对应关系就不成立了，为了较全面的描术LED的发光颜色，必须引入颜色的色品（色调及饱和度）和明度或色品图。
色调、饱和度和明度三个感觉量一起决定了颜色的特征。
（1）色调色调用于标志LED光颜色的区别。
实验证明，自然界的大多数颜色都可用某一单色光和白光按一定比例配成，则此单色光的波长(称主波长) 就是该颜色的色调。
非单色光和白光按一定比例配成的颜色的色调可用非单色光的补色波长(主波长)表示。
（2）饱和度饱和度用来标志颜色的纯洁程度。
单色光所呈现的颜色是饱和度最高的颜色。
单色光掺入白光成份越多，就越不饱和，掺入白光成份越少，就越饱和。
饱和度= 单色光流明数/（单色光流明数+白光流明数）（3）明度（亮度）明度用来标志颜色的明亮程度。
用颜色的总流明数表示。
（4）色品图现代色度学采用国际照明委员会(简称CIE)所规定的一套颜色测量原理、数据和计算方法，称为CIE标准色度学系统。
在这个系统中，CIE1931色品图占有相当重要的地位。
它明确表示了颜色视觉的基本规律以及颜色混合的一般规律，是色度学的实际应用工具。
CIE1931色品图中，舌形色品图的围线上各点代表光谱色，下缘直线上各点代表非光谱色(即品红色)。
它是以三个虚拟基色量(X、Y、Z)为标准规定出来的。
其所以如此选择，是首先考虑了以下两个要求：其一、是使任意色的三色系统中的三色系数a、b、c均为正值；其二，是使三色系数中的Y值就是〔x〕的流明数。
基于LabVIEW的LED光源的光谱及色度检测研究
较低的值逐渐升温至ｏ。Ｋ，代表黑体光色的色坐标点
（扎，口）将会形成一段连续的曲线（如图２所示），称为黑
体色轨迹（简称黑体轨迹）。在均匀色度图中，等相关
色温线（下面简称等温线）是一系列垂直于黑体色轨迹
（曲线）的直线簇［引。 根据所测得样品的光谱功率分布，由式（１）计算得
到其三刺激值（Ｘ、ｙ、ｚ），再根据式（５）、式（６）将其转换成
ＣＩＥｌ９３１－－ＸＹＺ色度图中它的色度坐标（ｚ、ｙ）和刺激值Ｙ来表示。根据式（１）计算得到发光体颜色的三 刺激值（ｘ、Ｙ、Ｚ），由式（２）计算得到色品坐标（ｚ、Ｙ、ｚ）。式中Ｐ（Ａ）为相对光谱功率分布，互（Ａ）、歹（．：Ｌ）、 ｉ（Ａ）为光谱三刺激函数，Ｋ为常数。
『ｘ＝圮ｍ砌出＝嚷弛砌越 ｛ｙ＝ＫｅＰ（，ｔ）ｙ（，１）ｄｈ－－－－－Ｋ蠢黝砌猷㈣
（Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｍｏｄｅｍ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｏｐｔｉｃｓ－Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｒｒｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｏ－Ｍ－Ｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ。Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６６３，Ｃｌａｍ）
【ｚ＝Ｋ』：砌翮）以二ＫＰ７８０∽孤）越
Ｉ
ｒ Ｘ＋ｙ＋Ｚ
ｆ＝一 Ｉ
ｙ
ＩＶ
．｛７ Ｘ＋ｙ＋Ｚ
２一 Ｉ
ｚ
ｌ，，＝一 Ｉ‘ ｘ＋ｙ＋ｚ
（２）
ｂ＋ｙ＋ｚ＝１
主波长：任何—个颜色１ｓ１都可以看作为用某一个波长丸
的光谱色按一定比例与—个参照光源（如Ｃ［Ｅ标准光源Ａ、Ｂ、Ｃ
等，等能光源Ｅ，标准照明体Ｉ）６５等）相混合而匹配出来的颜
积分球内壁涂多层中性漫反射材料（ＢａＳＯ．）［２］，在ＬＥＤ和探测器之间有一个挡屏，积分球和挡屏都 喷涂了高反射材料。挡屏的作用是防止ＬＥＤ的光直射到探测器上，保证光源发出的光都打到球壁上，然 后无吸收地在整个球里进行多次漫反射。这样通过积分球后，射到探测器的光的强度减弱了很多，从而 降低了所测光谱曲线的信噪比，特别对功率越小的ＬＥＤ，噪声的影响越明显。怎样消除噪声的影响就决 定了在光谱测试和色度计算时，信号采集和数据分析复杂性，需要较高的计算处理效率。必须在不改变 实际光谱曲线的基础上，综合采用了多层滤波，以达到消除噪声的影响。程序图如图５所示，由于影响采 集光谱的噪声主要是白噪声，因此用多次采集求平均的方法可以将大部分白噪声互相抵消，平均次数越 多，效果就越好。而考虑到效率，不能无限制地增加平均的次数，这里只采集４０次曲线进行平均，但在进 行暗底定标时是采集２００次进行平均。再利用ｈｂⅥＥｗ提供的中值滤波器（ｍｅｄｉａｎ ｆｉｌｔｅｒ）进行平滑处 理，专门除去高频噪声，在用中值滤波器时，一定要根据实际情况设定好“左阶数”和“右阶数”，阶数决定 着单次参与滤波的点数，阶数设定值过大会使一些波峰和波谷发生失真现象，但阶数过低又达不到滤波 的效果。单靠前面两项平滑处理还没达较理想的效果，最后还利用多项式滤波器（ｓａｖｉｔｚｋｙ－ｇｏｌａｙ ｆｉｌｔｅｒ） 进行更加全面的滤波，但在滤波器参数设定时，注意设定“单侧数据点数”必须大于“多项式阶数”，否则就 会出现错误，并且“单侧数据点数”也要根据实际情况而定，“点数”与“阶数”不能相差太多，否则很容易发 生失真现象。通过以上信号处理就可以得到平滑而又不失真的光谱曲线了。
led全光谱参数
LED全光谱参数是指LED光源的光谱特性，包括光谱功率分布、色品坐标、色温、显色指数、色容差、色偏差、颜色纯度和主波长、光通量、辐射功率、光效率等。
这些参数可以用来描述LED光源的光学性能和照明效果。
1. 光谱功率分布：描述LED光源在不同波长下的光功率分布情况，可以用来衡量LED光源的光谱能量分布均匀性。
2. 色品坐标：描述LED光源颜色的三维坐标，包括色相、饱和度和亮度。
色品坐标可以用来表示LED光源的颜色特性。
3. 色温：描述LED光源发出的光的冷暖程度，单位为开尔文（K）。
色温可以用来衡量LED光源的光色效果。
4. 显色指数：描述LED光源对物体颜色的还原能力，数值越接近100，表示LED光源的显色性能越好。
5. 色容差：描述LED光源在不同波长下的色散程度，可以用来衡量LED光源的颜色稳定性和一致性。
6. 色偏差：描述LED光源的颜色偏移程度，可以用来衡量LED光源的颜色准确性。
7. 颜色纯度：描述LED光源颜色的鲜艳程度，数值越接近1，表示LED光源的颜色越纯。
8. 主波长：描述LED光源发出的光的主波长，可以用来表示LED光源的颜色。
9. 光通量：描述LED光源发出的光的总量，单位为流明（lm）。
光通量可以用来衡量LED光源的亮度。
10. 辐射功率：描述LED光源发出的辐射能量，单位为瓦特（W）。
辐射功率可以用来衡量LED 光源的功率消耗。
11. 光效率：描述LED光源的光电转换效率，即发出的光功率与输入的电功率之比。
光效率可以用来衡量LED光源的能量利用效率。
LED照明光谱分析与优化设计研究
LED照明光谱分析与优化设计研究第一章研究背景与意义1.1 研究背景目前，LED照明已成为现代照明领域的热点技术，而LED光源的光谱特性对于其照明品质和节能效果起着至关重要的作用。
因此，对LED照明光谱进行分析和优化设计，对于提高LED照明的品质和节能效果具有重要意义。
1.2 研究意义通过对LED照明光谱分析和优化设计的研究，可以使LED光源的照明品质得到提高，同时可以大幅提高其节能效果，从而降低能源的消耗和对环境的污染，为人类的可持续发展做出一定的贡献。
第二章 LED光谱分析2.1 LED光谱分析的方法主要有光谱分析仪法、比较法、相对法和色温计等方法。
其中，光谱分析仪法是最常用的方法，可对光源的波长、光通量、色温和色彩指数等进行准确的测试和分析。
2.2 LED光源的光谱特性LED光源不同于传统的白炽灯和荧光灯，其发光方式为电压会在半导体芯片中发生电荷复合从而实现的。
其光谱特性具有窄谱宽、单色性强、反射系数低等特点，同时也存在着颜色偏差和色温不稳定等问题。
2.3 LED光源的光谱优化方法光谱修正法、多色温混合法和多种LED晶片混合法是目前常用的LED光谱优化方法。
其中，光谱修正法通过添加特定的颜料来调节LED光源的光谱，或者通过调整LED器件的参数来优化光源的光谱形态；多色温混合法则通过控制不同色温LED光源的比例来改变其光谱特性；多种LED晶片混合法则是将不同波长的LED晶片组合到一起，以实现更为符合人眼视觉感知的光谱。
第三章 LED光谱优化设计3.1 光谱优化设计的重要性光谱优化设计是保证LED光源照明品质和节能效果的关键所在。
通过对LED光源光谱的精确计算并在此基础上进行优化设计，不仅可以提高LED光源照明品质，同时还能保证其节能效果，从而降低对环境的污染和能源的消耗。
3.2 光谱优化设计的方法光谱优化设计可以采用模拟优化法和实验优化法两种方法。
在模拟优化法中，可以根据实验数据和LED光源的光学特性，对光源的光谱进行精确计算及仿真，选择出较为优化的方案。
T8LED照明器具光谱分析测试报告(精)
T8LED照明器具光谱分析测试报告(精)
1. 简介
本报告旨在对T8LED照明器具的光谱进行分析和测试，以评
估其光学性能和光谱特征。
2. 测试方法
我们使用了专业的光谱仪对T8LED照明器具进行了光谱分析。
测试过程中，将照明器具放置在恒定的环境条件下，并对其产生的
光进行采样和分析。
3. 测试结果
经测试，T8LED照明器具的光谱显示如下：
根据分析，我们得出以下结论：
- T8LED照明器具的光谱分布均匀且稳定。
- 光谱范围覆盖了可见光和部分红外光。
- 光谱峰值集中在蓝色和白色光域。
- 具有适宜的光谱特征，适用于照明和照明设计。
4. 结论
经过光谱分析测试，T8LED照明器具表现出良好的光学性能和光谱特征。
它的光谱分布均匀且稳定，适用于各种照明需求。
通过这份测试报告，我们可以为消费者提供有关该产品的光学性能的详细信息，以帮助他们做出明智的购买决策。
请注意，以上内容基于所进行的光谱分析测试结果，如有进一步需要，请查阅测试报告原文进行确认。
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武汉工业学院毕业论文论文题目：LED发光的光谱及色度分析姓名谢鑫学号 071203210院系数理科学系专业电子信息科学与技术指导教师李鸣2011年06月08日目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 发展的历史和现状 (1)1.3 LED的特点和分类 (2)1.4 LED测试标准及检测技术研究现状 (3)第二章相关光度学基本原理 (4)2.1 LED的发光原理 (4)2.2 LED的封装 (6)2.3 LED的主要特性 (7)2.3.1 光谱分布、峰值波长和光谱辐射带宽 (7)2.3.2 光通量 (7)2.3.3 发光强度 (8)2.3.4 色温 (9)2.3.5 发光效率 (9)2.3.6 显色性 (9)2.3.7 正向工作电压V (10)F2.3.8 V－I 特性 (10)2.3.9 P－I 特性 (10)2.4 小结 (11)第三章实验设计 (12)3.1 实验用具 (12)3.2 实验记录与数据处理 (12)3.2.1 LED光通量的测量 (12)3.2.2 测量V-I特性 (15)3.2.3 测量P－I特性 (17)3.3 结果与讨论 (19)第四章总结与展望 (20)致谢 (22)参考文献 (23)摘要LED光源现今已经广泛应用于照明领域和信息技术领域，而且有希望成为未来最主要的光源之一。
随着LED产业的快速增长，LED的光度测量仍然是一个值得探讨的问题。
本论文基于相关光度学理论，通过对现有测量LED光度特性的各种方法和标准的研究，针对LED本身作为光源所特有的结构和光学特性，提出了LED发光强度空间分布特性的测量方法及其系统设计方案，讨论了相关的测试条件，确定了测试步骤，并且分析了影响测量结果精度的可能因素。
在硬件设计方面，系统采用光栅单色仪（光谱仪），接收单元，扫描系统，电子放大器，A/D采集单元，计算机及打印机组成完成整个光度测量过程。
该设备集光学、精密机械、电子学、计算机技术于一体。
系统软件采用WGD-9型色度实验系统。
该系统能准确测量光源各个波长段的光强，其中驱动控制、光电信号采样、测试数据通讯传送等几个功能模块组成，都由PC机客户端程序来决定所需执行操作；实现LED的光度测量和光度定标，并对测得的数据进行处理，在用户界面上显示最大光强、偏差角、光束发散角等相关光度参数以及发光强度空间分布曲线等测试结果。
在完成设计和功能调试的基础上，对本系统的光度测试性能进行了一系列的实验评价。
通过对一些典型LED样品的测试，获得不同品种的LED在各种不同条件下发光强度空间分布曲线以及相关光度参数等大量实验结果。
关键词:光度学，发光二极管，发光强度空间分布曲线，光束发散角ABSTRACTLED (light emitted diode) is now widely used in the field of illuminating engineering as well as information technology, and is expected to be one of the uppermost light sources in the future. Despite of the wide and rapidly growing application of LED, the reliable method for its photometric measurement is worth while to be researched.Based on the photometry, the related methods and standards of LED's photometric test are studied, a system scheme is presented for measuring the luminous intensity distribution characteristics of LED, in which structure and optical characters are considered. In addition, the test condition, operation procedures, and the measurement uncertainty are discussed.For the hardware of the system, the single-chip computer of AT89C52 is adopted as the MCU (micro-controller unit),and the photoelectric transformation and signal amplification circuit are designed for the sampling channel. A high-speed 16bit A/D converter is used to ensure the precision and respondent rate, while the data communication with PC (personal computer) is realized via RS-232 serial port.The system software is comprised by the MCU program and the PC program. The MCU system software includes the modules of step-motor driver, signal sampling, and data communication, all of which are controlled by the PC. The PC directs the rotation of the step-motor, by means of RS-232,to implement the photometric measurement and its calibration of the LED. Then the data processing is performed, and the measurement results are displayed on the user interface of PC, including the photometric parameters such as the maximal luminous, misalignment angle, spread angle of light beam and the spatial distribution curve for the luminous intensity of the LED.A series of experiments are carried out to evaluate the photometric measurement performance of this system. The experimental results of the typical LEDs show that the measurement meets the specification of related standard, the performance is reliable and stable, there by the system is applicable to industry. Finally, the aspects of this study are summarized, and the possible improvements in this scheme are proposed.Key words: photometry, light emitted diode (LED), spatial distribution curve of luminous intensity, spread angle of light beam.第一章绪论1.1 研究背景发光二极管(LED: Light Emitting Diode)是一种电致发光的半导体发光器件属于冷光源[1]，过去常规的LED多为红、橙、黄、绿光，只能在产品上充当指示信号灯。
随着光电技术及材料科学的发展，在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，欧美及日本等国成立了专门的LED研究机构，LED也向高亮度[2]、全彩化、显示大型化的方向发展，而且LED的发光效率正在逐步提高。
随着对紫光、紫外、白光LED研究的深入，LED将有可能成为21世纪最有前途的光源。
1.2 发展的历史和现状从20世纪60年代第一只发光二极管问世以来，LED经历了30多年的发展。
早期所用的材料GaAsP发红光(650nm)，在驱动电流20mA时，光通量只有千分之几流明(lm，光通量单位)，发光效率只有0.11m/W，多用做做指示灯。
20世纪70年代，材料研究不断深入，引入了In和P，使LED产生绿光(555nm)、黄光(590nm)和橙光(610nm)，光效提高到1 lm/W，应用进入显示领域。
80年代以后，出现了GaAlAs的LED，其封装技术也逐步提高，红、黄色LED光效可达10 lm/W。
90年初，发红光、黄光的GaAlInP和发绿光、蓝光的GaInN两种新材料开发成功，使LED光效得到大幅度提高。
1993年日本日亚化学公司率先在蓝色GaN LED技术上突破并很快产业化，进而于1996年实现白光LED之后，1998年推向市场，为LED找到了照明的新舞台。
白光LED得到了迅速发展，并在普通照明领域显示出良好的应用前景。
表1.1列出LED的发展进程。
如今LED已经广泛应用于仪器仪表、交通照明如城市交通、铁路、公路、机场、安全警示灯等日常生活领域和科学研究领域[3]。
由于LED结构简单，安装灵活方便，能够满足车灯美观大方的要求，因此越来越受到车灯厂商的青睐，在我国汽车工业高速发展的带动下，汽车领域对高亮度LED的需求量预计到2010年将会达到65亿颗左右；而功率型白光LED则作为专用照明光源，也广泛应用于汽车和飞机内的阅读灯、建筑物装饰光源、舞台灯光、城市夜景以及便携式照明光源如钥匙灯、手电筒、背光源及矿工灯等各个生活及工业领域。
表1.1 LED发展进程发光材料时间说明GaAsP 六十年代低效的红色LEDGaP 七十年代高发光效率的红色LEDGaAlAs 八十年代进一步提高发光效率，超高亮度红色LEDInGaAl 九十年代MOVPE技术得到发展，白色LED问世InGaN 2000年后研制出超高亮度的绿色和蓝色LED1.3 LED的特点和分类大多数LED的工作电为1.5V-4V，耗电少(l 0mA以下即可在室内得到适当的亮度)，可通过调节电流(或电压)来对发光亮度进行调节，且响应速度快，并可直流驱动；LED比普通光源的单色性好；发光亮度和发光效率均较高，容易与集成电路配合使用，体积小、重量轻、抗冲击、耐振动、寿命长。