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如何运用设计LED的应用产品

配合LED光源的应用设计要求有相应的光学设计软件,TracePro就是这样的软件, 它可以进行LED光源应用的各种需求的设计,可进行配光曲线的分析、照度、灰度、混光效果等分析。并针对CAD软件SolidWorks开发的TracePro BridgeTM 模块,它允许设计者使用CAD软件SolidWorks建立要在TracePro进行分析的各种复杂的光学系统模型,并可以在SolidWorks软件中直接定义模型的各种光学材料特性。这个功能和之前TracePro软件的CAD转档程序是有本质的区别。同时,此功能对于LED的应用的设计是非常实用的.

LED的应用设计
        通常LED的应用设计是使用几组LED光机模组取代传统的白炽灯泡,再安装到相应的装备中。例如,应用在摄影中LED环形灯,我们使用一些具有特定的配光曲线的LED,代替传统的白炽灯做成的LED环形灯.具有低能耗、响应速度快、可靠性好的特点。
 使用SolidWorks 和TracePro 构建和分析LED环形灯的例子。
 
 
 
 
 
 
 
 
        我们可以使用TracePro Bridge for SolidWorks, 这个功能在CAD软件中建立环形灯的模型,并像在TracePro里面一样定义模型的光学材料特性,SolidWorks的文件夹里有完整TracePro的光学材质库,此材质库可通过TracePro Bridge来激活。因此,通过此功能,设计者可以建立所有的光学、机械的各种真实的.
   
 
 
 
 
 
 
 
        LED环形灯的制造商不仅要求关心LED有好的发光效率,同时也关心光线的白度、LED的配光曲线等。好的LED环形灯需要能够为照相机全视场内提供均匀的照明,同时没有杂散光。如图所示: 12颗高亮度LED, LED的型号:Cree®公司white Xlamp®7090 XR系列,57LUX ,2700K, half angle:100度。  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
      使用SolidWorks建立完整LED模型,其包括一个透镜、反光杯、电路部分、发光芯片。每个发光芯片的上表面设置为朗勃体(发光芯片的侧面的发光相对来说非常小,可忽略),每个发光芯片模拟1百万条光线。接着构建一个亚克力的透明罩来封装LED和电路部分。

    再构建PC电路板和环形灯的前后面板并把其表面特性定义为完美的吸收。当以上所有的模型建立好之后同时保存为SolidWorks档和TraceP
 
 TracePro分析在TracePro里定义发光谱线并对LED环形灯进行光线追迹。配光曲线如图6所示
 
  
 
 
 
 
 
 
 
       接下来我们在LED环形灯的内环建立一个探测平面来分析其杂散光,建立一个探测平面可以通过TracePro也可以通过SolidWorks来建立。如图7所示,对LED环形灯进行光线追迹,使用TracePro的ray sorting功能可以观察所有打到探测面的杂散光。照度图和配光曲线图可以帮助设计者去分析收集到的杂散光的严重程度;设计者也可以把收集到的杂散光构建为光源档案,然后以此为光源去追迹照相机,在CCD上观察杂散光的影响情况。通常,LED环形灯实际使用状况来讲,只有小视场的光线才会影响到照相机的像质。
 
 
 
 
 
 
 
 
      在此例子里,设计者可以对设计做一些修改来减少杂散光,如修改透镜的光学参数,亚克力罩的光学参数等。当然,也可以增加一些导光管、反射镜去减少杂散光,增加向前出射的光线。一个简单的方法,改变PC板的厚度可以减少杂散光,但也会影响出射光线的
 
光学设计: 寇开泰 

 
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2011-08-06 20:30
 图一个都没有显示,全是X
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