前沿
隨著LED(發(fā)光二極管)大幅度在照明領(lǐng)域應(yīng)用的提升,,LED已迅速進(jìn)入照明市場(chǎng)并逐步取代傳統(tǒng)光源,許多照明廠家在收獲LED的高能效所帶來(lái)的喜悅同時(shí),,也不忘對(duì)LED的發(fā)光屬性及色度改進(jìn)作深入研究,。
由于具有與傳統(tǒng)照明光源截然不同的空間發(fā)光特性,原本適用傳統(tǒng)光源的測(cè)量方法如光通量(Luminous Flux),、光強(qiáng)度(Luminous Intensity)及光效(efficacy)的測(cè)量,,已不能滿足對(duì)LED照明" title="LED照明">LED照明產(chǎn)品的品質(zhì)控制。 針對(duì)LED照明產(chǎn)品在顏色方面測(cè)量的要求,,國(guó)內(nèi)外各大標(biāo)準(zhǔn)起草者和協(xié)會(huì)已對(duì)LED的色度,、相關(guān)色溫(Correlated Color Temperature;CCT),、顯色指數(shù)(Color Rendering Index,;CRI)等要求增補(bǔ)入列。如美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)照明組提出的《固態(tài)照明產(chǎn)品的色度指標(biāo)》被作為能源之星項(xiàng)目評(píng)估燈具光色的重要參考,,日本致力LED研究的幾個(gè)團(tuán)體最早也提出了《照明用白色LED測(cè)光方法通則》,,對(duì)日本的白光LED的發(fā)展有明確指導(dǎo)。我國(guó)在LED照明燈具的光度和色度檢測(cè)要求目前沒(méi)有相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,,但一些地方性標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái),,給LED燈具" title="LED燈具">LED燈具廠家在顏色品控和研發(fā)上提供重要參考。
由于中國(guó)政府對(duì)節(jié)能環(huán)保的LED照明的推廣,,十城萬(wàn)盞計(jì)劃的實(shí)施,,各地對(duì)LED路燈" title="LED路燈">LED路燈的評(píng)測(cè)項(xiàng)目陸續(xù)進(jìn)行,深圳,、上海等地的LED路燈項(xiàng)目對(duì)光色度檢測(cè)也提起了很大重視,。
目前,針對(duì)整個(gè)LED燈具或發(fā)光面積大的LED燈泡,,其光度和色度的檢測(cè)與單顆LED截然不同,,LED燈具(如LED路燈,LED燈管)面積較大,,發(fā)光方向性強(qiáng),,在實(shí)際照明環(huán)境中,我們更關(guān)心燈盤或燈管的照度,、均勻度,、亮度,燈具在點(diǎn)亮后溫度與顏色的變化以及燈具對(duì)人眼感覺(jué)的影響,,所以用照度計(jì)或亮度計(jì)測(cè)量安裝后燈具的色度和光度是常用的方法,。
與傳統(tǒng)照明燈具相比,LED燈具發(fā)光特性的不同主要表現(xiàn)為:
1)LED燈盤由許多單顆LED組成,不同顆粒間一致性不同容易導(dǎo)致亮度和色溫有差異,;
2)即使同一批次的單顆LED也會(huì)產(chǎn)生色度和主波長(zhǎng)飄移,,從而引起燈具整體的色度和照度不均勻;
3)LED發(fā)光有很強(qiáng)的方向性,,一般LED發(fā)光是中間亮,、兩側(cè)暗;燈具的光學(xué)設(shè)計(jì)至關(guān)重要,;
4)LED燈在點(diǎn)亮后顏色和亮度會(huì)隨溫度升高發(fā)生變化,,所以隨著時(shí)間的推移,LED燈具會(huì)出現(xiàn)色溫偏移,、亮度和色溫不均勻等現(xiàn)象,。
在實(shí)驗(yàn)室,一般可通過(guò)積分球或分布式光度計(jì)進(jìn)行測(cè)量,,但這無(wú)法替代燈具在現(xiàn)場(chǎng)安裝后的實(shí)地測(cè)量,。而現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)地測(cè)量就要求能有一款小巧、方便攜帶,,同時(shí)測(cè)量準(zhǔn)確的照度,、亮度和色溫測(cè)量計(jì)。
在上海半導(dǎo)體照明工程技術(shù)研究中心舉辦的LED路燈測(cè)試大賽中,,柯尼卡美能達(dá)生產(chǎn)的色溫照度計(jì)CL-200就因?yàn)闈M足了上述要求,,而且發(fā)揮了重要的作用!為現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)地測(cè)量提供了準(zhǔn)確而高效的測(cè)量數(shù)據(jù),!
前沿
隨著LED(發(fā)光二極管)大幅度在照明領(lǐng)域應(yīng)用的提升,LED已迅速進(jìn)入照明市場(chǎng)并逐步取代傳統(tǒng)光源,,許多照明廠家在收獲LED的高能效所帶來(lái)的喜悅同時(shí),,也不忘對(duì)LED的發(fā)光屬性及色度改進(jìn)作深入研究。
由于具有與傳統(tǒng)照明光源截然不同的空間發(fā)光特性,,原本適用傳統(tǒng)光源的測(cè)量方法如光通量(Luminous Flux),、光強(qiáng)度(Luminous Intensity)及光效(efficacy)的測(cè)量,已不能滿足對(duì)LED照明產(chǎn)品的品質(zhì)控制,。 針對(duì)LED照明產(chǎn)品在顏色方面測(cè)量的要求,,國(guó)內(nèi)外各大標(biāo)準(zhǔn)起草者和協(xié)會(huì)已對(duì)LED的色度、相關(guān)色溫(Correlated Color Temperature,;CCT),、顯色指數(shù)(Color Rendering Index;CRI)等要求增補(bǔ)入列,。如美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)照明組提出的《固態(tài)照明產(chǎn)品的色度指標(biāo)》被作為能源之星項(xiàng)目評(píng)估燈具光色的重要參考,,日本致力LED研究的幾個(gè)團(tuán)體最早也提出了《照明用白色LED測(cè)光方法通則》,對(duì)日本的白光LED的發(fā)展有明確指導(dǎo),。我國(guó)在LED照明燈具的光度和色度檢測(cè)要求目前沒(méi)有相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,,但一些地方性標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái),,給LED燈具廠家在顏色品控和研發(fā)上提供重要參考。
由于中國(guó)政府對(duì)節(jié)能環(huán)保的LED照明的推廣,,十城萬(wàn)盞計(jì)劃的實(shí)施,,各地對(duì)LED路燈的評(píng)測(cè)項(xiàng)目陸續(xù)進(jìn)行,深圳,、上海等地的LED路燈項(xiàng)目對(duì)光色度檢測(cè)也提起了很大重視,。
目前,針對(duì)整個(gè)LED燈具或發(fā)光面積大的LED燈泡,,其光度和色度的檢測(cè)與單顆LED截然不同,,LED燈具(如LED路燈,LED燈管)面積較大,,發(fā)光方向性強(qiáng),,在實(shí)際照明環(huán)境中,我們更關(guān)心燈盤或燈管的照度,、均勻度,、亮度,燈具在點(diǎn)亮后溫度與顏色的變化以及燈具對(duì)人眼感覺(jué)的影響,,所以用照度計(jì)或亮度計(jì)測(cè)量安裝后燈具的色度和光度是常用的方法,。
與傳統(tǒng)照明燈具相比,LED燈具發(fā)光特性的不同主要表現(xiàn)為:
1)LED燈盤由許多單顆LED組成,,不同顆粒間一致性不同容易導(dǎo)致亮度和色溫有差異,;
2)即使同一批次的單顆LED也會(huì)產(chǎn)生色度和主波長(zhǎng)飄移,從而引起燈具整體的色度和照度不均勻,;
3)LED發(fā)光有很強(qiáng)的方向性,,一般LED發(fā)光是中間亮、兩側(cè)暗,;燈具的光學(xué)設(shè)計(jì)至關(guān)重要,;
4)LED燈在點(diǎn)亮后顏色和亮度會(huì)隨溫度升高發(fā)生變化,所以隨著時(shí)間的推移,,LED燈具會(huì)出現(xiàn)色溫偏移、亮度和色溫不均勻等現(xiàn)象,。
在實(shí)驗(yàn)室,一般可通過(guò)積分球或分布式光度計(jì)進(jìn)行測(cè)量,,但這無(wú)法替代燈具在現(xiàn)場(chǎng)安裝后的實(shí)地測(cè)量,。而現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)地測(cè)量就要求能有一款小巧,、方便攜帶,,同時(shí)測(cè)量準(zhǔn)確的照度,、亮度和色溫測(cè)量計(jì)。
在上海半導(dǎo)體照明工程技術(shù)研究中心舉辦的LED路燈測(cè)試大賽中,柯尼卡美能達(dá)生產(chǎn)的色溫照度計(jì)CL-200就因?yàn)闈M足了上述要求,,而且發(fā)揮了重要的作用!為現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)地測(cè)量提供了準(zhǔn)確而高效的測(cè)量數(shù)據(jù),!
輕巧的色度和色溫測(cè)量計(jì)CL-200A,,LED照明色彩測(cè)量的理想工具
2010年8月,,百年光學(xué)產(chǎn)品老店柯尼卡美能達(dá)針在CL-200的基礎(chǔ)上,,針對(duì)LED市場(chǎng)推出了新一代的色彩照度計(jì)" title="色彩照度計(jì)">色彩照度計(jì)CL-200A,,一款既可以用于測(cè)量整個(gè)LED燈具也可以測(cè)量單顆LED照度和色度,、色溫的便攜輕巧型儀器,。
老產(chǎn)品CL-200已經(jīng)在傳統(tǒng)照明行業(yè)擁有廣泛的客戶。新品CL-200A對(duì)傳感器技術(shù)作了改進(jìn),,使之與CIE(International Commission On Illumination)制定的人眼視覺(jué)匹配函數(shù)非常吻合,,保證了測(cè)量的精度,尤其在測(cè)量LED等非連續(xù)性發(fā)光光譜的光源時(shí),;同時(shí)CL-200A在CL-200的基礎(chǔ)上增加了LED常用的色純度和主波長(zhǎng)測(cè)定功能。CL-200A還可以通過(guò)配套電腦軟件評(píng)定LED的等級(jí),,方便直觀地為工程師對(duì)提供LED燈具光度和色度參考,。
作為全球領(lǐng)先的光學(xué)測(cè)量專家,柯尼卡美能達(dá)的新品色彩照度計(jì)可用于LED光源或者投影儀光源的照度,、色度、色溫,、主波長(zhǎng)和色純度等參數(shù)測(cè)量,,為全球眾多LED燈具和LED模組以及投影儀生產(chǎn)商的設(shè)計(jì)研發(fā)部門和生產(chǎn)部門提供了可靠的測(cè)量工具。
對(duì)從事LED照明燈具設(shè)計(jì)和舞臺(tái)射燈研發(fā)的人員來(lái)說(shuō),,CL-200A也是理想的測(cè)量工具,。為了更好地了解照明環(huán)境及舞臺(tái)空間的色溫,、色度、照度等數(shù)據(jù),,以指定空間內(nèi)光度和色度的分配,,實(shí)現(xiàn)二次配光設(shè)計(jì),,方便工程人員與LED燈具供應(yīng)商作進(jìn)一步的數(shù)據(jù)溝通,,使用CL-200A進(jìn)行測(cè)量無(wú)疑是為燈具研發(fā)工程師提供精準(zhǔn)的燈光改良參照,,也為照明工程調(diào)光提供了愜意的設(shè)計(jì)方向,。
CL-200A完全符合關(guān)于非有害接觸物質(zhì)的歐洲RoHS標(biāo)準(zhǔn),,以五號(hào)堿性或充電電池為電源,設(shè)計(jì)便攜輕巧,,可幫助測(cè)量人員簡(jiǎn)便實(shí)現(xiàn)戶外測(cè)量作業(yè),。下面讓我們了解下色彩照度計(jì)CL-200A的功能及其應(yīng)用:
我們可以用色彩照度計(jì)CL-200A的測(cè)量什么,?
1) 照度值
2)相關(guān)色溫 CCT (用來(lái)表示顏色和溫度聯(lián)系的方法,,單位: K )
3)xy色坐標(biāo) (1931 CIE定義色度圖), u’v’色坐標(biāo) (1976 CIE定義),,三刺激值
4)主波長(zhǎng) (單位: nm)
5)色純度
6)單燈混色充分度
7)批次間燈具的色差
8)透鏡配光效果評(píng)估
如何在品控和研發(fā)中應(yīng)用CL-200A,?
色彩照度計(jì) CL-200A 的主要功能
1 適用于白光LED的品質(zhì)控制
為了很好地混合白光,,通常會(huì)用LED發(fā)散的藍(lán)光和磷發(fā)出的黃光混合。但由于LED發(fā)出的藍(lán)光譜線分布較廣,,容易導(dǎo)致混合出的白光不穩(wěn)定,。因此,,LED燈通常會(huì)使用多個(gè)LED組合而成,,有利于顏色的混合和穩(wěn)定,。
通常同一批次的LED發(fā)光的輻射曲線會(huì)有所偏移,而且LED在藍(lán)光波段能量較集中,,與傳統(tǒng)光源相比,,LED色度與主波長(zhǎng)的偏移誤差明顯增大。針對(duì)這一特性,,CL-200A可以更好地測(cè)出誤差,,協(xié)助研發(fā)工程師解決LED在顏色表現(xiàn)方面的問(wèn)題。無(wú)論是單顆LED和磷的色度,,還是最后裝配起來(lái)的白色LED燈,,CL-200A都可以對(duì)其色彩輸出質(zhì)量進(jìn)行精確的評(píng)估。
常規(guī)應(yīng)用:
1) 測(cè)量每個(gè)LED的發(fā)光特性并劃分等級(jí)
2) 測(cè)量磷的發(fā)光特性并劃分等級(jí)
3) 根據(jù)不同等級(jí)的LED和磷,,組合成期望的白光
4) 檢測(cè)輸出的光線質(zhì)量并配成白色LED燈
2 可拆卸的測(cè)量探頭
儀器的測(cè)量探頭可從主機(jī)身上拆卸下來(lái),,并通過(guò)一根連接線與主機(jī)相連,這樣可使測(cè)量探頭單獨(dú)進(jìn)入積分球,、暗室,、檢測(cè)系統(tǒng)等裝置,。機(jī)身可選配一套適配器和連接線,,最多可連30個(gè)探頭同時(shí)測(cè)量,方便測(cè)量燈具的照度均勻度。
3 內(nèi)置LED評(píng)級(jí)功能
CL-200A配置的數(shù)據(jù)管理軟件CL-S10w可針對(duì)LED行業(yè)中最為關(guān)心的色彩變化,,提供一個(gè)量化數(shù)據(jù)和評(píng)級(jí)的功能,。讓操作人員在掌握顏色數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上對(duì)LED進(jìn)行色品評(píng)級(jí),,對(duì)燈具的光斑進(jìn)行測(cè)量,,方便對(duì)多個(gè)LED燈在色坐標(biāo),、色溫,、色純度等方面進(jìn)行綜合對(duì)比,,為研發(fā)人員了解燈具的光度和色度表現(xiàn)提供了重要參數(shù),。
4 多點(diǎn)測(cè)量及用戶校準(zhǔn)功能
CL-200A最多可擴(kuò)展連接30個(gè)測(cè)量探頭同時(shí)進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量。另外,,用戶校準(zhǔn)的功能可使測(cè)量數(shù)據(jù)更接近理想的目標(biāo)值。CL-200A可通過(guò)單點(diǎn)校準(zhǔn)或RGB校準(zhǔn)進(jìn)行用戶校準(zhǔn)。
柯尼卡美能達(dá)為客戶提供精確的光學(xué)傳感技術(shù)和解決方案,,除了有適用于LED照明的色彩照度計(jì)CL-200A,還有適用于照明亮度和色度方面檢測(cè)的分光輻射色彩亮度計(jì)CS-2000,、色彩亮度計(jì)CS-200,、CS-100A等,。柯尼卡美能達(dá)專注為客戶提升光學(xué)測(cè)量的重要價(jià)值,。
CL-200A應(yīng)用案例
下面,,我們來(lái)介紹Longman international Group(以下稱Longman Lighting)使用CL-200A測(cè)定光斑色度的案例,通過(guò)測(cè)定光斑的色度值x,y,,計(jì)算燈具RGB的混光充分度指標(biāo)SDC,,即色品標(biāo)準(zhǔn)方差。
Longman Lighting根據(jù)內(nèi)部制定的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)SDC, 以圓形LED燈具為例,,在距離燈具中心1-2米處放置一個(gè)大尺寸黑屏,,燈光垂直投影在黑屏上產(chǎn)生圓弧形光斑。以光斑中心為最大光強(qiáng)點(diǎn),,從中心向外緣光強(qiáng)從100%-0%遞減,,在圓周內(nèi)5%照度梯度范圍內(nèi)按照不同照度梯度和每個(gè)象限上均勻取8個(gè)點(diǎn),并分別用CL-200A測(cè)每個(gè)點(diǎn)的色度值,,然后用SDC公式計(jì)算RGB的混色充分度比例,。
對(duì)非圓形LED燈具,燈具垂直投射在黑屏上產(chǎn)生光斑,,透過(guò)在不同的光束角和測(cè)量距離,,在1平米的黑屏上等分取11×11=121個(gè)點(diǎn),并用CL-200A測(cè)定每個(gè)點(diǎn)的色度值(x,y),,然后根據(jù)SDC公式計(jì)算RGB混光充分度比例,。以下是SDC計(jì)算方法和對(duì)其他類型燈具的測(cè)量方法:
SDC 的定義:
Full 指整體混合的效果,F(xiàn)指顏色的數(shù)量,,θ指顏色的次序
參考文獻(xiàn):
(1) 《光測(cè)量合集》, 柯尼卡美能達(dá)
(2) 《光的語(yǔ)言》, 柯尼卡美能達(dá)
(3) 《RGB燈具混光測(cè)量標(biāo)準(zhǔn) QB-0908》, Longman Lighting,,Longman international Group, for more information refer to www.longmanlight.com