LED光源是一种固态的半导体冷光源,被认为是未来最理想的照明光源,它具有使用寿命长、响应时间快、高效节能、绿色环保等优点。本文对LED光源光学性能参数光通量、光照度、光效做了介绍,感兴趣的朋友不妨了解一下!
LED的光通量(luminous flux)指在单位时间内发射出的光量,也称为LED光源的发光通量,即人眼所能感觉到的辐射功率,单位为流明(lm),光源的光通量越大,则发出的光线越多,它等于单位时间内某一波段的辐射能量和该波段的相对视见率的乘积。其计算公式为:
式中:Φ(λ)为光源光通量,Km为最大光谱光视效能,其值与波长有关,如常见的λ=555nm时,Km=683lm/W,V(λ)表示光谱光视效率,φ(λ)代表光辐射能量,单位为W。
光照强度(illumination)是指单位面积上所接受可见光的能量,简称照度,光学中一般用E表示,是用于表示光照的强弱和物体表面积被照明程度的量,单位为勒克斯(Lux或1x)。计算公式为为:
式中dS为单位面积,dΦ为照射在单位面积上的光通量。在1平方米面积上被光均匀照射的物体所得的光通量是1流明时,它的照度就为1勒克斯,1lx=1lm/m2。
光效分为辐射发光效率(ηe)与光电转换效率(ηv),辐射发光效率表示的是光源每瓦光功率对应的流明数,光电转换效率的定义是单位电功率下光源发出的光通量,体现的是光源将电能转化为光能的能力,两者的单位都为lm/W。辐射发光效率的计算公式为:
式中,Km为定值6831m/W,V(λ)为光谱光视效率函数,S(λ)为光谱功率分布。
光电转换效率的计算由定义可知,是光通量Φ与电功率p的比值:
标准光源是CIE规定的其辐射近似CIE标准照明体的人造光源。标准照明体是指具有与某一时刻的昼光相同或近似相同相对光谱功率分布的照明体。物体的颜色是光照射在该物体表面后所呈现的光谱反映,同一物体在不同光源照射下,由于对不同波长光吸收程度的差异,使物体呈现的颜色是不同的。自然光被认为是观察物体颜色最为理想的光源,但是受时间和环境的限制,人们不可能时时刻刻在自然光下观察物体的颜色,在多数情况下,人们只能采用人造光源来观察物体颜色。为了提高颜色观察的准确性,就必须使用接近自然光光谱成分的人造标准光源来观察物体的颜色。
为了满足标准光源照明要求,就需要所使用的LED满足色温、显色指数、光谱分布等条件。目前,市面上的大多数LED灯管并不是标准光源!只有符合ISO3664:2000的要求,才可以用作观察颜色的人造标准光源。