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行业解决方案

带光谱信息LED光源模拟技巧

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　　目前，LED已经得到广泛应用，除了单色LED之外，大部分为白光或者RGB混色LED，如何快速合理的模拟包含正确光谱信息的LED就成为照明设计的第一步。

　　单色LED

　　现在，一些较大的LED供应商会提供每一种LED的测试光线数据，也会提供相应的光谱文件。同时，他们还提供了光源的3D模型结构文件，源文件中的光线是从3D结构外部发出的，如果考虑光线反射等因素，可以把光源的3D结构导入到Zemax中。

　　下载光线数据及光谱数据之后，在光源设置里面添加光谱信息，如下图所示：

　　

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　　通过光线追迹后，得到真实的颜色及能量分布图。

　　

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　　Zemax提供新的工具来模拟光源的光谱特性。首先，使用光源光谱转换工具Convert to Spectral Source File，把包含光线数据的dat文件和包含光谱信息的SPCD文件整合，得到包含光谱信息的SDF格式光源文件。如下图所示：

　　

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　　通过Source Illumination Map工具，将生成的SDF文件导入进去，不需要进行光线追迹，可以快速得到光源的照度图。

　　

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　　多色LED

　　2.多色LED大多采用RGB灯珠进行混光，可以单独显示某种颜色，或者通过三色灯珠的电流调节，控制RGB三色灯珠的亮度，进而实现不同颜色的显示。下图为RGB三色灯珠的实物图，一般为直线排列或者是三角排列。

　　

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　　在软件中建立三个光源模型，将三个光源分别设置对应的光谱信息。

　　

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　　进行光线追迹之后，得到混光结果。如下图所示：

　　

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　　使用Source Illumination Map可以快速得到结果。Source Illumination Map支持最多8个光源同时分析。这里光源个数选择3。

　　

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　　然后将三个光源分别加载SDF文件，并按照三个光源的实际空间位置设置Source Position and Orientation，在设置中可以设置X，Y，Z三个方向上的偏心和倾斜。如下图所示：

　　

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　　3.白光LED

　　大部分白光LED为蓝光激发黄色荧光粉，荧光粉大多为YAG:Ce，Zemax中导入YAG的光谱文件，如下图所示，包含波长范围及对应的CIE 1931 Tristimulus XYZ三基色坐标。

　　

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　　白光LED的光谱分布图如下图所示，峰值波长在450nm左右，是蓝色激发光源的峰值波长。

　　

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　　Zemax提供Source Spectrum Viewer功能可以编辑查看光谱信息。

　　

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　　进行光线追迹后，得到白光LED的照度分布图。

　　

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　　同样，在Source Illumination Map可以快速得到结果。

　　

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