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LED的光色质量你真的懂吗?

云知光照明微课堂 2018-11-14 08:00:34



笔者手记:


现在获得白光主流方式有两种:


1、RGB 三原色混合得到白光


2、是通过蓝光 LED 发出的蓝光激发特殊荧光粉涂层生成白光


三原色白光暂且不细说,对于蓝光 LED 激发荧光粉生成白光的技术简单点来说,蓝光芯片将发出的波长 450-455nm 的蓝光激发荧光粉涂层转换成可见光谱,但是随着涂层厚度的增加,生成的可见光谱会逐渐趋向于黄光,在宽角度的时候体现为产生颜色漂移。这个问题基本上所有的白光 LED 都存在,颜色漂移的的多少取决于 LED 荧光粉质量和涂层设计。




从 LED 发出的光看起来好像是都朝一个方向,但其实在宽角度的时候颜色还有很大的质量问题。


这里教一个最简单的测试白光 LED 的光质量方式:


拿一张白纸贴在 LED 灯珠上方,看宽角度边沿有没有发黄分色现象。





二次光学


二次光学设计,尤其是透镜方案,在做一些特殊光型和小角度的时候很容易产生分色现象。二次光学透镜的设计原理如下图,都是在 LED 一次光学的基础上深化设计,把 LED 发出的光设计到合适的位置去,但是如果本来这个 LED 灯珠就不是一个有着良好封装的灯珠,发出来的原始光就有着明显的颜色偏差,那么在二次光学的时候就把这个问题放大,产生更严重的颜色漂移。那有没有办法解决纠正这个 LED 的原罪问题呢?




答案是有的,可以在二次光学器件上做一些特殊的表面处理技术减少 LED 光谱分布的分色问题。表面混光处理技术有多种,从最简单的磨砂面到赛纹面,再到复杂表面处理的混光处理技术,比如芬兰 LEDIL 光学公司的 RZ 混光面。


与光路不可控的磨砂赛纹表面技术相比,这个 RZ 混色表面处理技术可以最大限度的提高均匀度,光路可控而且效率还非常高。其原理是怎么样的呢?请看下面的图示:




这种特殊的混光技术,难点就在表面的纹路设计和把握,既要能把 TRI 光学设计后出来的LED的原始光再次处理,接近 LED 原始光的质量问题,还要保证两大要点:


第一,不能改变原有 TRI 设计出来的光学应用角度


第二,需要保证有很高的光学效率。


目前能保证混光效果的效率不超过 70%,这个新专利混光技术配合做出来的光学器件效率最高达 90%。


讲完了原理和特点,那这个混光表面处理技术的应用方向主要在哪里呢?这个问题比较好,在这个社会如果不是有实际利用价值的技术,那就是浪费开发资源。主要的利用方向,大概几种。



1

自由配光


RGBW 等多种颜色 LED 可以自由组合配光,无需再担心不同颜色光分层分色,随心所欲的配比颜色调控;可以做舞台灯光,建筑照明,情调照明,智能照明等。

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2

中功率 LED


中功率芯片相比大功率芯片有着超高的性价比,未来的市场会持续扩大,不过中功率 LED 的原始光质量会相对差一些,这种情况二次光学的设计和应用要求就更高,这个表面混光技术会发挥大作用的。





3

针对 COB


目前市面上的 COB 芯片种类繁多,良莠不齐,即使是针对一线世界品牌提供的 COB 做的二次光学的方案都有可能出现如下类型光斑,左边是非常好漂亮,右边是有明显分色现象。如果利用本来就是做得不那么好的 COB 芯片,这个现象会更严重,那针对这种有着不足的芯片,同样可以利用这种表面混光技术做二次处理,修正光线,获得良好效果的照明效果。




综述,LED 的光质量是非常重要的,灯光不是亮起来就行,而是要把光用好。做好灯做好光,做专业的照明人,用好光!




蒋超泽

芬兰Ledil光学中国区副总

云知光照明学院特约讲师


注:本文系云知光照明学院特约讲师蒋超泽原创作品,为云知光版权所有,谢绝任何形式未经许可的转载,授权请联系小小明,微信号:Dennis-LM。


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