LED 光学知识

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1、LED光学知识发布日期：2009-7-25

2、阅读次数：364光学名词释义照明技术就如同其它任何技术和科学学科一样，有其专有之术语。此些特殊用语及观念被用来定义灯及灯具之特性并将测量单位统一化。以下为一些重要之照明用语。光及辐射(Lightandradiation)光是指人眼可以感知为明亮之电磁辐射，也可以说是整个电磁辐射光谱中人眼可以看见之部份；这部份之波长分布在360到830nm，只占已知之电磁辐射光谱中之非常微小之部份。光通量(Luminousflux,Φ)单位为：流明(lumen,lm)由一光源所发射并被人眼感知之所有辐射能称之为光通量。光强度(luminousintensity,I)

3、光源在某一方向立体角内之光通量大小。单位：坎德拉(candela,cd)一般而言，光源会向不同方向以不同之强度放射出其光通量。在特定方向所放出之可见光辐射强度称为光强度。照度(Illuminance,E)单位：勒克斯(Lux,lx)照度是光通量与被照面之比值。1lux之照度为1lumen之光通量均匀分布在面积为一平方米之区域。辉度(Luminance,L)单位：坎德拉每平方米(cd/㎡)一光源或一被照面之辉度指其单位表面在某一方向上的光强度密度，也可说是人眼所感知此光源或被照面之明亮程度。　重要之测光公式：I,光强度[cd]=立体角内之光通量/立体角Ω[sr]E,照度[lx]=落在某面积上之

4、光通量[lm]/此被照面面积[㎡]=光强度[cd]/(距离[m])2L,辉度[cd/㎡]=光强度[cd]/所见之被照面面积[㎡]η发光效率[lm/W]=所产生之光通量[lm]/消耗电功率[W]发光效率(Luminousefficacy,η)单位：流明每瓦[lm/W]代表光源将所消耗之电能转换成光之效率色温(Co1orTemperature)单位：绝对温度(Kelvin,K)一个光源之色温被定义为与其具有相同光色之"标准黑体(blackbodyradiator)"本身之绝对温度值，此温度可以在色度图上之普朗克轨迹上找到其对应点。标准黑体之温度越高,其辐射出之光线光谱中蓝色成份越多,红色成份也就

5、相对的越少。以发出光色为暖白色之普通白热灯泡为例，其色温为2700K，而昼光色日光灯之色温为6000K。光色(Lightcolor)一个灯的光色可以简单的以色温来表示。光色主要可分成三大类：暖色：<3300K中间色：3300至5000K昼光色：>5000K即使光色相同，灯种间也可能因为其发出光线光谱组成不同而有很大的演色性表现差异。演色性(Colorrendering)一般认为人造光源应让人眼正确地感知色彩，就如同在太阳光下看东西一样。当然这需视应用之场合及目的而有不同之要求程度。此准据即是光源之演色特性，称之为"平均演色性指数(generalcolorrenderingindex,(Ra)

6、"。平均演色性指数为对象在某光源照射下显示之颜色与其在参照光源照射下之颜色两者之相对差异。其数值之评定法为分别以参照光源及待测光源照在DIN6169所规定之八个色样上逐一作比较并量化其差异性；差异性越小，即代表待测光源之演色性越好，平均演色性指数Ra为100之光源可以让各种颜色呈现出如同被参照光源所照射之颜色。Ra值越低，所呈现之颜色越失真。灯具效率(Luminaireefficiency)灯具效率(又称灯具光输出比)是用来评估灯具之能源效率的一项重要标准，其值是将装有光源的灯具所发出之光通量除以所装光源本身所发出光通量所得之商值。不可见光(InvisibleLight)相对于可见光，波长在

7、360到830nm以外的电磁辐射称为不可见光。波长小于360nm的电磁波最为一般人了解的是紫外线，其它还有x射线、r射线、宇宙线；大于780nm的电磁辐射则有红外线及无线电波等。光谱(Spectrum)光线依波长大小顺序之分布称为光谱。每种光源都可以依其波长组成而在光谱图上显示出其光谱能量分布图(PowerSpectrumDistribution)。太阳光及白炽灯泡之光谱能量分布为连续曲线，而一般放电灯为非连续曲线。白炽灯泡(Incandescentlamp)白炽灯泡为最早成熟的人工电光源，它是利用灯丝通电发热发光的原理发光。一般而言，白炽灯泡的发光效率较低，寿命也较短，但使用上较方便。气体

8、放电灯(Gasdischargelamp)此类光源之发光原理为其两电极间之气体受电子激发而发光。又可分为低压气体放电灯，如日光灯及高压气体放电灯，如水银灯、高压钠气灯及复金属灯。发光二极管(LED)发光二极管为特殊材质制成之p-n二极管。在顺向偏压下，电子在接合面流动时，会在再结合而消灭的过程中发光。体积小、发光效率原不高，但近年来发展迅速，适用场合已推广到交通信号灯、指示灯，甚至也适用于一些特殊场合之照明用