最新LED灯具光学基础知识
LED灯具配光知识

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LED灯具配光知识
• LED灯具配光基础知识 • LED灯具配光技术 • LED灯具配光应用 • LED灯具配光性能评价 • LED灯具配光发展趋势与挑战
01
LED灯具配光基础知识
配光定义与重要性
配光定义
配光是指灯具发出的光线在空间 中的分布情况,包括光线的投射 角度、范围、亮度等特性。
配光的重要性
失真评价
总结词
失真是指LED灯具的实际配光曲线与理想配光曲线的偏差程度。
详细描述
失真评价关注LED灯具在实际使用过程中,其光线分布是否与预期一致。失真小的LED灯具,其光线 分布更接近理想状态,能够更好地满足照明需求。
色偏评价
总结词
色偏是指LED灯具发出的光线与标准色温 的偏差程度。
VS
详细描述
侧光配光
光线从侧面投射到目标区域, 常用于营造立体感和层次感。
窄角配光
光线覆盖较小的角度,适用于 局部重点照明。
配光标准与规范
01
国际照明委员会(CIE)标准
制定了一系列关于照明和配光的标准,为行业提供了指导和规范。
02
国家标准
各国根据自身实际情况制定了相应的照明和配光标准,如中国的《建筑
照明设计标准》(GB50034)。
详细描述
配光均匀性好的LED灯具,其灯光照 射范围内的亮度分布较为均匀,没有 明显的暗区和亮区。这样可以更好地 满足照明需求,提高照明质量。
眩光评价
总结词
眩光是指由于光线过亮或分布不均,导致人眼观察到刺眼或不舒服的现象。
详细描述
LED灯具的眩光评价主要关注其眩光等级和眩光控制能力。眩光等级低的LED灯具,光线柔和,不易引起人眼不 适;而眩光控制能力强的LED灯具,能够更好地抑制刺眼光线,提高照明舒适度。
LED光学基础

功率因素(Power Factor)功率因素是实际消耗的功率与电力供给容量之比值.所以功率因素越高,电力在传输过程中即可减少无谓的损失并提高电力的利用率色温:色温:光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时,黑体的温度称为该光源的色温。
因为大部分光源所发出的光皆通称为白光,故光源的色表温度或相关色温度即用以指称其光色相对白的程度,以量化光源的光色表现。
根据Max Planck的理论,将一具完全吸收与放射能力的标准黑体加热,温度逐渐升高光度亦随之改变;CIE色座标上的黑体曲线(Black body locus)显示黑体由红——橙红——黄——黄白——白——蓝白的过程。
黑体加温到出现与光源相同或接近光色时的温度,定义为该光源的相关色温度,称色温,以绝对温K (Kelvin,或称开氏温度)为单位(K=℃+273.15)。
因此,黑体加热至呈红色时温度约527℃即800K,其他温度影响光色变化。
光色愈偏蓝,色温愈高;偏红则色温愈低。
一天当中画光的光色亦随时间变化:日出后40分钟光色较黄,色温3,000K;正午阳光雪白,上升至4,800-5,800K,阴天正午时分则约6,500K;日落前光色偏红,色温又降至纸2,200K。
其他光源的相关色温度。
因相关色温度事实上是以黑体辐射接近光源光色时,对该光源光色表现的评价值,并非一种精确的颜色对比,故具相同色温值的二光源,可能在光色外观上仍有些许差异。
仅冯色温无法了解光源对物体的显色能力,或在该光源下物体颜色的再现如何。
不同光源环境的相关色温度一些常见的例子:1700 K: 火柴光1850 K: 蜡烛2800 K: 钨灯(白炽灯)3350 K: 演播室"CP"灯3400 K: 演播室台灯, 照相泛光灯(不是闪光灯), 等...4100 K: 月光5000 K: 日光5500 K: 平均日光, 电子闪光(因厂商而异)5770 K: 有效太阳温度6420 K: 氙弧灯6500 K: 日光9300 K: 电视屏幕(模拟)5000K和6500K的黑体的颜色分别接近于普通D50和D65的发光物,这通常用于颜色再现的场合(摄影、出版,等等)。
LED照明显示基础知识_图文(精)

LED照明/顯示基礎知識第一章 LED照明基礎知識1、半導體照明的概念2、LED基本發光原理3、LED光源的特點4、LED的優點5、LED發展歷史6、LED顯示幕常用術語解釋7、LED極限參數的意義8、LED的分類9、LED的適用範圍和各類應用10、LED產業鏈分佈11、LED發展現狀12、LED發展趨勢總結:LED照明設計第二章 LED襯底材料的基本知識1、LED襯底的概念和作用2、LED襯底材料的種類3、LED襯底選擇的原則4、LED襯底的工藝流程第三章 LED外延片基礎知識1、LED外延生長的概念和原理2、LED外延片襯底材料選擇特點3、LED外延片襯底材料種類4、LED外延片生長工藝第四章 LED晶片基礎知識1、LED晶片的概念2、LED晶片的組成元素3、LED晶片的分類4、LED晶片特性表5、LED晶片的工藝流程第五章 LED封裝基本知識1、LED封裝的概念2、LED封裝的分類3、LED封裝工藝流程4、LED封裝器件的性能5、提高LED發光效率的技術第六章白光LED的基礎知識1、白光LED的概念2、白光LED發光原理3、白光LED技術指標4、白光LED技術難點5、大功率白光LED的封裝技術研究第七章 LED應用的基礎知識1、資訊顯示2、交通信號燈3、汽車用燈4、LED背光源5、半導體照明第一章 LED照明基礎知識1、半導體照明的概念又名LED照明。
LED(Lighting Emitting Diode即發光二極體,是一種半導體固體發光器件。
它是利用固體半導體晶片作為發光材料,在半導體中通過載流子發生複合放出過剩的能量而引起光子發射,直接發出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色的光。
LED照明產品尌是利用LED作為光源製造出來的照明器具。
2、LED基本發光原理LED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化鎵、GaP(磷化鎵、GaAsP(磷砷化鎵等半導體製成的,這些半導體材料會預先透過注入或攙雜等工藝以產生P、N架構。
灯具光学原理知识点总结

灯具光学原理知识点总结灯具光学原理是指光学系统中硝和光的传播、聚敛和转换规律,是指导灯具设计和应用的重要基础。
了解光学原理不仅有助于提高灯具的设计性能,而且对于正确使用和维护灯具也有着重要的指导作用。
本文将通过介绍灯具光学原理的相关知识点,来帮助大家更好地了解灯具的光学特性。
1. 光的传播和衍射光是一种电磁波,具有波粒二象性,可以在真空和介质中传播。
在介质中传播时,光波会产生折射现象,即沿直线传播的光波在介质中遇到另一种介质时,会改变传播方向。
在某些情况下,光波会发生衍射现象,即光波在通过狭缝或物体边缘时出现弯曲和分散。
在灯具设计中,我们需要考虑光的传播和衍射对于光束的聚敛和扩散影响。
通过合理设计反射器和透镜等光学元件,可以实现对光束的控制和调节,以满足不同需求的照明效果。
2. 反射和折射反射是指光波在遇到不同介质界面时,一部分光波被折射,一部分光波被反射。
反射可以分为镜面反射和漫反射两种。
镜面反射是指光波在光滑表面上的反射,反射光线遵循入射角等于反射角的规律;漫反射是指光波在粗糙表面上的反射,反射光线会向各个方向散射。
折射是指光波穿过介质界面时,由于介质折射率的差异而改变传播方向。
根据折射定律,入射角、折射角和介质折射率之间存在一定的关系。
在灯具设计中,我们可以通过选择合适的材料和表面处理方式,来实现对反射和折射的调控,以提高灯具的照明效果。
3. 光的色散和频谱光的色散是指不同波长的光在通过介质时,由于折射率与波长的相关性,导致不同波长的光以不同程度折射,从而产生色散现象。
光的频谱是指光波的频率分布和强度分布。
通过光的色散和频谱分析,我们可以了解不同波长的光在聚焦、衍射和干涉等现象中的特性。
在照明设计中,我们需要考虑光的色散和频谱对于照明效果的影响。
例如,在色彩还原方面,我们需要选择合适的光源和滤光材料,以实现对光的色彩分布的调整和控制。
4. 光的干涉和衍射干涉是指两道或多道相干光波叠加在一起时,产生交替增强和消除的现象。
LED灯具基础知识培训(培训资料)

光效
指灯具消耗单位电能所发出的光通 量,单位是流明/瓦(Lm/W), 用于衡量LED灯具的节能性能。
发光角度
指LED灯具发光强度的空间分布角 度,一般分为窄角、中角、宽角等 ,影响灯具的照明范围和均匀度。
色温、显色指数等视觉性能参数
色温
指灯具发出光线的颜色倾向,以 绝对温度K为单位表示,分为暖 白、正白、冷白等,影响照明环
国内外法规标准差异
对比分析国内外LED灯具法规标准在 技术要求、测试方法、标识要求等方 面的差异,帮助企业更好地应对国际 贸易壁垒。
产品认证体系及其重要性
产品认证体系介绍
详细介绍国内外LED灯具产品认证体系,如中国质量认证中心(CQC)的LED照明产品认 证、美国保险商试验所(UL)的LED灯具安全认证等。
REPORTING
LED灯具定义与分类
定义
LED灯具是一种利用发光二极管 (LED)作为光源的照明设备, 具有高效、节能、环保、寿命长 等优点。
分类
根据使用场合和功能,LED灯具 可分为室内照明、室外照明、景 观照明、特殊照明等类型。
LED灯具发展历程
早期阶段
20世纪60年代,LED诞生,但早期 LED只能发出微弱的红光,且价格昂 贵,主要应用于指示灯等领域。
LED封装的主要作用
保护芯片不受外界环境的影响,同时提供合适的电气连接 和光学特性,使LED灯具能够正常工作并发挥最佳性能。
LED封装的主要类型
包括引脚式封装、表面贴装式封装、功率型封装等,以及 这些封装类型的优缺点和适用范围。
LED封装技术的发展趋势
随着LED技术的不断进步,封装技术也在不断发展,如新 型材料的应用、封装结构的优化等,以提高LED灯具的性 能和降低成本。
这些LED光学基础知识,别说你都懂

这些LED光学基础知识,别说你都懂这些 LED 光学基础知识,别说你都懂演讲 | 黄健整理 | AbbyLED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?。
LED灯具基础知识

晶日照明科技有限公司
目录
第一章:光学知识简介 第二章:常用光源简介 第三章:LED光源的优越性 第四章:我公司LED路灯介绍
第一章 照明光学知识简介 一:光的度量及其单位
光通量 光源在单位时间内向周围空间辐射出去的并能使人眼产生光感的能量,称为 光通量。单位为流明(lm)。光通量=光效X功率 发光强度(光强) 光源在空间某一方向上单位立体角内发射的光通量与该立方体角的比值,称 为光源在这一方向上发光强度,简称光强,单位为坎德拉( cd)。 照度 照度是用来说明被照面(工作面)上被照射的程度,通常用其单位面积内所 接受的光通量来表示,单位为勒克斯(lx)或流明每平方米(lm/m2)。 亮度 亮度也是用来表示物体表面发光(或反光)强弱的物理量,被视物体发光面 在视线方向上的发光强度与发光面在垂直于该方向上的投影面积的比值,称 为发光面的表面亮度,单位为坎德拉每平方米(cd/m2)。 光源的发光效率 光源的发光效率通常简称为光效,是描述光源的质量和经济的光学量,它反 映了光源在消耗单位能量的同时辐射出光通量的多少,单位是流明每瓦 (lm/w)=lm/w。
三、光的显色性
光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性,也就是颜色逼真 的程度,显色性高的光源对颜色表现较好,我们所见到的颜色 也就接近自然色,显色性低的光源对颜色再现较差,我们所见 到的颜色偏差也较大,用显色指数(Ra)表示。国际照明委 员会CIE把太阳的显色指数定为100,各类光源的显色指数各 有相同,如:高压钠灯的显色指数为Ra=23,荧光灯管显色指 数Ra=60-90。显色指数越接近100,显色性就越好。 如下图:不同显色指数下的物体所呈现出来的效果; 很好 较好 普通 Ra=100 80<Ra<90 60<Ra<80
光学基本知识及LED基本知识

光学基础知识及LED基本理论第一部分LED基本理论知识(一)LED发光原理发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的,其核心是PN结。
因此它具有一般P-N结的I-N特性,即正向导通,反向截止、击穿特性。
此外,在一定条件下,它还具有发光特性。
在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N区。
进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光,如图1所示。
图1假设发光是在P区中发生的,那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光,或者先被发光中心捕获后,再与空穴复合发光。
除了这种发光复合外,还有些电子被非发光中心(这个中心介于导带、介带中间附近)捕获,而后再与空穴复合,每次释放的能量不大,不能形成可见光。
发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大,光量子效率越高。
由于复合是在少子扩散区内发光的,所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。
理论和实践证明,光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Eg有关,即λ≈1240/Eg(mm)式中Eg的单位为电子伏特(eV)。
若能产生可见光(波长在380nm紫光~780nm红光),半导体材料的Eg应在3.26~1.63eV之间。
比红光波长长的光为红外光。
现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管,但其中蓝光二极管成本、价格很高,使用不普遍。
(二)LED的特性1.极限参数的意义(1)允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。
超过此值,LED发热、损坏。
(2)最大正向直流电流IFm:允许加的最大的正向直流电流。
超过此值可损坏二极管。
(3)最大反向电压VRm:所允许加的最大反向电压。
超过此值,发光二极管可能被击穿损坏。
(4)工作环境topm:发光二极管可正常工作的环境温度范围。
低于或高于此温度范围,发光二极管将不能正常工作,效率大大降低。
2.电参数的意义(1)光谱分布和峰值波长:某一个发光二极管所发之光并非单一波长,其波长大体按图2所示。
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光通量是
的参数。
即单位时间内发出的可见光的量的总和。
用Φ 表示,单位为流明(Lm)。
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照明术语-光通量
1、光通量 光通量是描述光源发出可见光总量的参数。 即单位时间内发出的可见光的量的总和。 用Φ 表示,单位为流明(Lm)。
100000 Lux in the Sun
10 Lux in the cellar
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照明术语-亮度
4、亮度
表征
的
物理量。是唯一有眼睛感知的基础照明参数。
定义:单位投影面积上的光强。符号L,单位是坎德
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光通量测试原理
光线在积分球球内部被均匀的漫反射, 在球面上形成均匀的光强分布,因此 输出孔所得到的光线为非常均匀的漫 反射光束。 输出强度与输入强度比大约为: 光输出孔面积/积分球内部的表面积。
➢第一部分:光的基础知识 ➢第二部分:照明术语及照明标准简介 ➢第三部分:积分球测试报告解读
➢第四部分:光分布测试报告解读
➢第五部分:LED灯具配光方式简介
➢第六部分:LED灯具防护等级和常用标识
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1
2
光的基础知识
光
光是以电磁波的形式传播的,光的传播不需要介质。 可见光的本质是能被人眼所感知的电磁波。 其波长范围380nm~780nm (nm:纳米,长度单位1nm=10-9m)。 长于 780nm 的为红外线、无线电等。 短于 380nm 的为紫外线、X 射线、宇宙射线等。 可见光部分又可分解成红、黄、橙、绿、青、蓝、紫等七种基本单色光。
18
照明术语-光通维持率(光衰)
在正常工作条件下,灯在寿命期间内一特定时间的光通量与该灯的初始光 通量之比,以百分数来表示。随着时间的增加,光源的光通量会下降。有 效寿命就是根据光通维持率定义的。当光通维持率低于50%可视为灯已达 到使用寿命。
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Φ、I、E、L关系
Φ
E
I
名称
符号
公式
光பைடு நூலகம்量
Φ
Id
光强
I
I d
照度
E
E d
dA
亮度
L _________________________L_______dI
__________________ dA cos
5
光的基础知识
光的反射 ➢ 同一个平面 ➢ 反射角等于入射角
光的折射
➢光从光密介质进入光密介质 中时,折射角小于入射角
➢光从光密介质进入光密介质 中时,折射角大于入射角
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6
照明术语-光通量
1、光通量
光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角 。可归纳为:“三线共面,两 线分居,两角相等” ➢ 折射定律:折射光线与入射光线、法线处在同一平面内;折射光线与入 射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比,比 值称为相对折射率
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14
照明术语-照度
同一时间段,不同区域的不同照度
10000 Lux in the shadow
6000 Lux under marquee
300 Lux room enter
2500 Lux inside window
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照明术语-光强
2、光强 即:
,是指光源在某一给定方向的
单位立体角内发射的光通量。缩写符号为I ,
单位为坎德拉cd。
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照明术语-光强
2、光强 即: 发光强度 ,是指光源在某一给定方向的 单位立体角内发射的光通量。缩写符号为I , 单位为坎德拉cd。
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光强测试仪
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拉/平方米(cd/m2)
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照明术语-亮度
4、亮度 表征发光体(反光体)表面发光(反光)强弱 的 物理量。是唯一用眼睛感知的基础照明参数。 定义:单位投影面积上的光强。符号L,单位是坎德 拉/平方米(cd/m2)
光的基础知识
光
光是以电磁波的形式传播的,光的传播不需要介质。
可见光的本质是
。
其波长范围
(nm:纳米,长度单位1nm=10-9m)
长于
的为红外线、无线电等,
短于
的为紫外线、X 射线、宇宙射线等。
可见光部分又可分解成
等七种基本单色光。
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光的基础知识
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光的基础知识
➢ 直线传播:光在同种均匀介质中沿直线传播 ➢ 反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射
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照明术语-照度
3、照度
照度是描述
的参数。
它表示某一场所的明亮度,用符号E表示
单位为勒克司lx。
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照明术语-照度
3、照度 照度是描述照射到某一表面的光通量的参数。 它表示某一场所的明亮度,用符号E表示单位 为勒克司lx或lux。