单颗LED聚光镜讨论

对于LED的二次光学设计，想必大家都比较熟悉。
根据芯片尺寸，比如1X1，建立平板，再把配光曲线导入成面光源，加上透镜，再跑光线，然后再看配光情况。
而对于单颗已经封装好的LED而言，其设计的方法就比较少了。下面我根据自己的设计情况，遇到的问题，向大家发起讨论。要做一款红外LED的夜视准直产品，要求该光源的发光角度在10度以内，LED的结构大致如图1
[attachment=51020]

我们选用了两种LED，一种是欧司朗的SFH4550，平均发光角度是6度配光曲线如图2所示

[attachment=51021]

视场基本符合要求，但是出来的光斑很杂乱，不均匀，不能直接使用，现在想用匀光板再看看效果如何，不知道大家有没有匀光板的一些知识，有懂的可以给我普及下使用材料以及加工价格和效果。
所以我们尝试了采用东莞统佳的一款LED，配光曲线图3

[attachment=51023]

该曲线和我们实际的情况有区别，实测出该LED能发出大概30度的光束（测量方法，固定距离的屏幕上查看光斑大小，相比得出的角度），比较均匀（但不知道为什么出来的光束会只是30度，难道别的角度的都挡住了？）。但还是不符合要求，光斑太大了，距离一远就没法使用了。
下面，针对该LED，进行建模仿真，用的办法是LED的芯片尺寸，0.3X0.3忽略了该封装的结构，视为0.3X0.3的小面光源角度30度在ZMX里将该芯片放到焦点出设计一款平凸透镜，得出的结果如图4我们看到该角度很小。所以打了个手板回来，可实际效果一塌糊涂。

[attachment=51022]

由此引出的问题如下：
1. 封装之后的小LED，图1结构该怎么建模？
2.手板厂做出来的镜片，也可以说是烂得一塌糊涂，但是为什么元宝形的结构，做出来贴在贴片式LED上效果尚可。

下面说下自己的看法，该LED到聚光镜的距离7mm，而其封装的部分就占了5.6mm。这样显然不应该把它看为小小的发光芯片来处理，那么当怎么处理，也就是问题1所需要讨论的。我觉得，如果加大透镜的焦距，让这颗LED的尺寸比如5.6mm，但是我透镜的焦距是30mm的时候，再把LED放在焦点的位置，出来的光束应该是平行光的，其角度应该不会很大，不知道对不对。

在此，恳请大家指教，祝各位同行工作顺利，生活愉快。
Avin
2013.9.6

hzdp	2013-09-06 14:53
看看附件

lvoq7	2013-09-13 09:36
希望高人指点啊

wwlqwwjj	2013-09-16 17:49
求高手指点

mtiger2008

2013-09-20 20:29

看了你的附件，首先你光源设置有问题。
       首先,LED发光角度有问题，一般配光按照朗伯分布处理，tracepro默认的发光方式就可以了。实际发光角度接近180°，一般规格书标称按照50%亮度处角度标称为120°，实际上120°角度内光通量只占了总光通量的75%左右，按理说做普通照明够用。
        但是你这里只取30°去做设计，那么你取的有用能量只有6.7%，所以你模拟的结构就和你实际做出来相差甚远了，可以说十万八千里吧。
        我们做设计，做仿真，不能离开实际去做，一定要尽可能详细的去接近实际模型，不然何必叫做仿真，做出来根本就不是设计想要的东西，也就失去了设计存在的意义。
       另外，不知道你TP是怎么模拟的，能够有96%的能量？看你的LED没有加一次透镜？
       最好能够把TP模型发上来。

jerri	2013-09-22 09:30
mark一下

jccqqqqq

2014-03-10 08:58

mtiger2008:看了你的附件，首先你光源设置有问题。 webT
首先,LED发光角度有问题，一般配光按照朗伯分布处理，tracepro默认的发光方式就可以了。实际发光角度接近180°，一般规格书标称按照50%亮度处角度标称为120°，实际上120°角度内光通量只占了总光通量 .. (2013-09-20 20:29) |C>Yd*E,C

他这个LED是炮弹型的所以发光角度就是这样的吧

mtiger2008	2014-03-10 20:36
jccqqqqq:他这个LED是炮弹型的所以发光角度就是这样的吧 (2014-03-10 08:58) ;Rwr5 b;x^>(It 楼主说他建模是按照图三的模型建的，看配光应该是接近朗伯体的，不带lens的

干法	2014-10-31 12:35
瞧一瞧

shang126	2014-10-31 14:04
楼主说他建模是按照图三的模型建的

zcp12121212	2016-06-08 16:25
学习一下，！！

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