如何对LED和其他复杂光源进行建模:
一、径向光源:
径向光源是输入来自制造商数据表的数据的最简单的方式。一个很好的示例为将产品数据表上提供的LED数据输入光源中。通过以上方式可以清楚地观察到光源角空间分布上的“蝠翼形状”分布。
角度(°)
相对强度
0
60
5
60
10
60
15
64
20
68
25
72
30
90
35
100
40
95
45
85
50
60
55
25
60
9
65
4
70
0
75
0
80
0
85
0
90
0
需要注意的是,径向光源允许将角分布数据设为变量,因此我们可以根据特定的应用环境,对光源的角分布进行优化。在这篇文章中我们需要光源模型尽可能贴近实验数据,因此不会应用到这一功能。然而在设计的初期,我们往往需要确定光源角分布的大致情况,此时通过优化来预估角分布是非常有效的。
从供应商数据中,我们已知光源的直径为6mm,标称输出为27流明。将这些数据添加到径向光源物体中,并设置陈列光线数量为30根。从下图中我们可以在布局图中看到光源的空间分布和角分布:
我们可以设置更多的分析光线以在探测器中得到更符合实际的结果。将分析光线设置为一百万根,此时我们可以更清晰的看到光源模型的空间分布和角分布数据。
可以看到所计算的流明强度分布和供应商提供的数据基本相符。但是供应商并没有提供 LED 的强度数据(以及 LED 的空间结构),因此 OpticStudio 假设光源在3mm的半径内是均匀分布的。在没有更多可用数据的情况下,这些就是我们所能做的所有设置了。如果想进一步提高模拟的精度,我们需要空间分布数据和角分布数据,这分别对应了光源强度和光源照度。
二、Radiant 光源:
使用Radiant光源的主要好处是,模型内具有完整的测量数据,可以看到反射、散射、全内反射的影响。通常,模型内存在有几张校准照片可用,这让用户获得一些关于LED几何形状的知识。
三、复杂几何模型:
建立复杂几何光源模型的方法。这是光源的“迷你模型”,它使用OpticStudio内部提供的几何光源以及一系列其他物体,用于表示光源的内部构造。示例数据在 {Zemax}/Samples/Non-Sequential/Sources/led_model.zmx文件中提供。