LED灯珠光学系统是照明灯具商品十分关键的一个阶段，在灯源近场测角亮度仪面世以前，针对一次灯源的实体模型只能依靠光学系统技术工程师的本领与模拟仿真软件开展“基础理论模型”。因为基础理论模型与具体实体模型存有差别，那样的模型方法存有两问题，一是镜片大多数必须反复出模，花费价格昂贵;二是产品研发时间长。因而，LED光源近场测角亮度仪的面世，是赐予光学系统技术工程师最美的礼物。近几年来，伴随着大家对LED商品电子光学质量的规定愈来愈高，对于光源近场电子光学遍布实体模型的要求也不断在提高，不论是LED光源生产商還是镜片生产厂商，都必须灯源的电子光学遍布实体模型。那麼，什么是光源近场电子光学遍布实体模型?怎样运用灯源近场测角亮度仪得到 近场实体模型?近场检测可形成哪些种类的文档及其怎样运用这种形成的各种各样文本文档?此外，针对不基本的LED灯珠，比如功率大的摸组、裸晶、5面发亮的CSP等灯源，又可如何处理?文中可能一一为您解释。 1.灯源近场电子光学遍布实体模型及检测基本原理 现阶段在LED光学系统全过程中，一般选用二种实体模型对灯源开展仿真模拟，分别是“灯源远场实体模型”和“灯源近场实体模型”。在掌握灯源近场实体模型以前，先简易详细介绍大伙儿了解的灯源远场实体模型。 灯源远场实体模型是将灯源当作一个线光源，全部光源从同一个点出射，一般状况下线光源的出仅是各向异性的。灯源远场实体模型由远场遍布分光光度计测得，遍布分光光度计一般包括一个用以支撑及精准定位被测灯源的机械系统(旋转工作台)和亮度探测仪。依据CIE70的规定，在精确测量时灯源和探测仪的间距必须充足远(一般规定精确测量间距应最少为LED光源较大 发亮口面的5倍)，这时灯源可被觉得是线光源。 针对LED光源，尤其是白光灯灯源，因为电级设计方案、处理芯片构造及其夜光粉涂覆方法等危害，其表层的色度和色调并并不是分布均匀的。如图所示1所显示，可看得出每粒处理芯片的色度及其灯源表层的色调遍布并不完全一致。对LED光源开展二次光学系统，选用远场实体模型获得的灯源信息内容较为不光滑，不可以精确体现LED光源表层的色度、饱和度空间布局差别等难题，无法对灯源完成精准的二次光学系统。因而精确精确测量灯源本身的发亮实体模型对光学系统和仿真模拟結果的精确性尤为重要。 a)真彩图b)伪颜色图 图1白光LED灯源表层色度布局图 换句话说，与灯源远场实体模型最实质的差别是，灯源远场实体模型是将灯源当作一个线光源，而灯源近场实体模型则是将灯源当作一个繁杂的光源。灯源的形状用平面图来表明，全部光源从灯源的表层出射。近场实体模型更贴近LED光源的具体出光状况，精确测量可得到 测定平面图内各点的色度、饱和度值，为LED光源的光学系统出示更加精确、详细的数据信息。 灯源近场实体模型能够由线下遍布分光光度计测得。如图所示2a)所显示，近场遍布分光光度计由遍布分光光度计和显像亮度计构成，显像亮度计替代遍布分光光度计中的亮度探测仪。显像亮度计选用二维电子光学接受元器件(如CCD)，一次抽样能够完成测定平面图内各点的色度值的精确测量。近场遍布分光光度计中的显像亮度计应对被测LED光源，立即接受LED光源的光源束。由被测灯源传出的光线都具备可精确测量的与间距不相干的色度值，根据精确测量被测LED光源表层各发亮点在室内空间每个方位的色度值，用光线追踪的方式可精确地获得LED光源的每一个平面图的光照强度遍布、室内空间光照强度遍布和总流明值等亮度主要参数，并且与检测间距、方位或LED表层的夹角不相干。假如要精确测量饱和度信息内容，显像亮度计换为显像色度计就可以获得LED光源室内空间饱和度遍布。 如图所示6b)所显示，精确测量全过程中灯源可以环绕着本身机械轴旋转，显像亮/色度计从室内空间每个视角拍攝灯源影象，每一个特定视角的精确测量結果都包括色度和色调信息内容，搭建灯源色度和饱和度輸出的三维空间图象。精确测量完毕后，测量系统将这种图象融合为叙述灯源色度和颜色遍布的线下实体模型，并以光照强度方式得出，光照强度I(x,y,z,θ,φ)是部位(x,y,z)和视角(θ,φ)的涵数。假如开展了颜色和光谱测量，这一涵数还会继续包括色平面坐标或光谱仪。灯源近场实体模型可形成放射线集，用以光学系统和外推灯源的远场遍布。 图2a) 近场电子光学遍布分光光度计结构示意图 图6b) 近场电子光学遍布分光光度计基本原理平面图 2.灯源近场实体模型的种类及运用 总体来说，灯源近场实体模型可分成下列几种： a.只包括灯源的色度或辐射源度遍布信息内容，没有色调信息内容 大部分全部的模拟仿真软件都适用此种类的电子光学文档，可是由于沒有色调信息内容，不可以对灯源的色调开展精确模拟仿真。一般来说，该类近场实体模型可适用可见光(色度)或不可见光(辐射源度)灯源的检测。香港科技大学佛山LED中心配备的SIG400可检测光波长在350nm～1000nm范畴内的灯源近场实体模型，在其中即包括了紫外线和红外线不可见光的检测。 图3 只含色度信息内容的灯源近场实体模型在技术专业分析系统中打开界面 b.包括色度和饱和度(三刺激性值)的遍布信息内容，不包含光谱信息 适用此种类的电子光学文档的模拟仿真软件比较有限，比如业内常见的Tracepro电子光学模拟仿真软件则不能应用此种类电子光学文档开展色调层面的仿真模拟。此外，因每条光源不包含光谱仪特点，假如照明灯具系统软件中包括反射面或是散射的原材料或构件，则没法精确模拟仿真光源的散射实际效果，无法确保信号接收器上饱和度的精确。 图4 只含色度、饱和度(三刺激性值)信息内容的灯源近场实体模型在技术专业分析系统中打开界面 c.包括色度和饱和度的遍布信息内容，另外包括光谱信息 现阶段大部分流行的模拟仿真软件都适用此种类的电子光学文档，能够精确仿真模拟灯源的饱和度及其亮度的遍布状况。并且，如图所示6所显示，该类近场实体模型可得到 灯源在室内空间随意部位的光谱仪布局图。 图5包括光谱信息的灯源近场实体模型在技术专业分析系统中打开界面 图6 灯源在室内空间某一部位的光谱仪布局图 之上谈及的b类和c类近场实体模型均可运用Tracepro手机软件模拟仿真获得如图所示7所显示的光照强度(强度量)布局图，前边也已提及业内常见的Tracepro电子光学模拟仿真软件不能应用不包含光谱信息的线下实体模型文本文档开展色调层面的仿真模拟，可是当带有光谱信息的情况下，7.0版本号之上的Tracepro手机软件就可以精确地仿真模拟灯源的色调，二者的差别由此可见图8a)与图9a)，图上常用灯源是暖光LED。 图7 运用Tracepro手机软件模拟仿真获得的光照强度布局图 图8a)TracePro模拟仿真真彩图(没有光谱仪) 图9a) TracePro模拟仿真真彩图(含光谱仪) 近场检测获得的线下实体模型并不可以立即运用于电子光学模拟仿真软件，必须根据技术专业灯源分析系统形成相匹配电子光学模拟仿真软件的包括随意光源总数的光源集文本文档，即可导到相匹配的电子光学模拟仿真软件中开展电子光学仿真模拟，如目前市面上常见的模拟仿真软件LightTools、TracePro、ASAP、FRED、Zemax、LucidShape、Opticad、OSLO、SimuLux、SPEOS等。因为近场实体模型是灯源的详细叙述，因而能用它来随便形成和再造光源集(前期设计时应用较少的光源和最后设计方案时应用很多的光源)，进而使总体设计过程更加高效率。 3.独特灯源的测试标准 香SIG-400灯源近场电子光学遍布检测系统软件(如图所示9)，专为LED灯珠、COB、摸组等小灯源设计方案，另外配置了Radiant公司最新版的技术专业灯源分析系统ProSource10.2.2，可形成适用各种各样流行电子光学灯光设计手机软件的光源集。
