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蕴藉之身 2013-09-06 13:37

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。 JI{OGr  
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。 :G6 xJlE|  
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 %M4XbSN|  
[attachment=51020] v '"1/% L  
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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 |e.3FjTH  
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[attachment=51021] [<@A8Q5,y  
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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。 F|h ,a;2  
所以我们尝试了采用东莞统佳的一款LED,配光曲线图3 CrQA :_Z(7  
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[attachment=51023] w<8O=  
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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。 :"y7Weh  
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。 ~Q{[fy=  
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[attachment=51022] 4P-'(4I)  
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由此引出的问题如下: ,]>`guD V  
1. 封装之后的小LED,图1结构该怎么建模? w;h\Y+Myyk  
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。 ><:lUt*N2  
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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。 I1}{~@  
G74a9li@  
在此,恳请大家指教,祝各位同行工作顺利,生活愉快。 [/#k$-  
Avin <or>bo^  
2013.9.6 O. .@<.  
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。 1rvf\[  
       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。 sLpCWIy  
        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。 R y*I~<m  
        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。 +%cr?g  
       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? "n2xn%t{  
       最好能够把TP模型发上来。 \Kzt*C-ZH  
{bq-: CZe  
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。 sN` o_q{Q  
       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)  1AEVZ@(j7  
+AC-f2  
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)  7,VWvmWJex  
r!gCh`PiK  
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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