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光学设计和仿真中的近场分布光度学
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随着LED技术的不断发展,人们对照明品质的要求越来越高,新型LED产品也层出不穷,这些光源和材料的进步,为工程师、设计师和用户带来了无限的想象空间。

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与传统光源不同,LED从光源到灯具、再到照明应用,需要经过精密的二次甚至三次光学设计,这些都对产品研发提出了较高的要求,建立精确的光源近场光线数据包是精准设计研发的前提,近场分布光度计是目前客观建立光源近场光线数据包的唯一有效工具。

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什么是近场分布光度计

与传统分布光度计不同,近场分布光度计采用了基于二维CCD的成像亮度计作为探测元件。

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成像亮度计绕被测光源在三维空间内旋转,测量并记录待测光源在各方向的亮度分布,即光源上的各发光点在各方向上的光通量,基于该五维数据,根据光学原理推导建立出光线数据包,即:

● 光从哪里来;

● 往哪个方向去;

● 光线光通量是多少;

● 必要时还可以表征光线的颜色信息。

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测量光源的空间亮度分布,可深入准确分析灯具/光源的眩光;

建立详尽的光线数据包,生成“.Ray”文件,直接导入Tracepro等光学软件进行精准光学设计;

推导任意平面内的照度分布、远场光强分布等光学参数;

紧凑和便携的设计,占地小,大幅节约实验室空间。

远方GO-NR1000近场分布光度计

远方GO-NR1000近场分布光度计具有全自动的计算机控制系统,适用于小型光源(如LED封装、模组等)的近场光度测量。GO-NR1000能够获得完整精确的光源特性数据,同时通过相应算法建立光源完整精确的光线数据包,配合Tracepro等光学软件能对照明产品进行精确的二次光学设计和研发。

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灯具测量用近场分布光度计

远方现有的分布光度计平台可搭载相应的成像亮度计并配以专用软件,实现近场分布光度计功能,同时,搭配光度探头和光谱辐射计还能实现绝对光通量的精准测量和空间颜色分布信息。

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近场分布光度软件示例

空间亮度分布

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光源光线数据包

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任意平面的照度分布

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远场光强分布

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近场分布光度计和远场分布光度计

传统的分布光度计一般为远场测量,即光源发光表面的尺寸和探测器接收表面尺寸与测量距离比足够小时,被测光源将被视为点光源,此时光强的测量遵循照度平方反比定律。依托远场配光数据建立的光强分布数据远不如近场分布光度计的光线数据包详尽,但传统的分布光度计已在工业界应用多年,是目前光源或灯具的数据交流、认证认可所必备的检测设备。

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而近场分布光度计是后起之秀,是检测技术不断进步的产物,它在产品光学设计和研发中应用较为广泛,是工程师进行产品设计时的重要测量工具,目前国内外均未建议把近场分布光度计用于终端产品的认可认证,相关的国际标准尚在研究之中。

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