文/深圳市美耐斯光电有限公司陈林
1.0引言
LED背光模组(图1.1)已广泛应用于广告标识灯箱照明中(图1.2),特别是经过二次配光的蝙蝠翼光型(图1.3)模组因其光斑大,照射均匀性好,并能大幅度节省成本等特点,已在应用端被广大消费者及工程商所接受。图1.1LED背光模组图1.2广告标识灯箱图1.3蝙蝠翼配光
随着带光学的模组在广告标识灯箱照明的不断应用,人们在挑选模组产品的时候对光斑也有了许多的要求,例如角度,光斑大小,颜色色差,亮斑等。同时目前市面上的模组产品也是千差万别,各有各的特点,简直让人眼花缭乱。那么在挑选背光模组产品时,光学上应注意哪些方面问题呢?
2.0光束角
对于光束角定义,国际上并没有统一的规定,CIE(国际照明委员会,欧规)定义光束角为50%最大光强范围内的角度,而IES(国际照明学会,美规)定义光束角为10%最大光强范围内的角度。而随着照明行业这些年的发展,人们习惯性的取50%最大光强范围内角度为光束角(图2.0)。图2.0配光曲线与光束角
目前在选择模组产品时候,喜欢拿厂家规格书所标示的光束角来比较,这样其实是没有多大参考意义的。从光束角的定义就可以看出,从对于不同的配光曲线,其光束角有可能是差不多大。例如,下面两个个背光模组测试出来的配光曲线,最大光强50%的光束角均为°,但是实际的照明效果确有很大的差异,所以不能唯光束角而论。
图2.1°光束角配光曲线
3.0光斑大小
有人说光斑越大越好,这有其合理的地方。如图3.1所示示意图,灯箱高度H,模组最大间距L,模组光斑越大,那么模组间最大间距也就越大。图3.1灯箱高度与模组组间距但是在实际应用中要注意的是,对于一定深度H的灯箱而言,并不是模组光斑越大越好。如图3.2所示的光斑1和光斑2,为了方便说明,两个光斑差异较大光斑2比光斑1要大很多,图3.3为其配光曲线。图3.2同一深度下不同大小光斑对比
图3.3a光斑1配光曲线图3.3b光斑2配光曲线
根据照度E与光强I的距离平方D2反比关系:,对于灯箱表面θ角这一点照度Eθ1有这里忽略灯箱布或者扩散板的透过率。从公式中可以看出某一θ角灯箱表面的照度Eθ1跟到达这点的光强和θ角余弦值3次方成正比,同灯箱的深度H平方成反比。对于同一灯箱深度H而言,同一个θ角的照度值Eθ1只跟到达这点的光强Iθ有关。因此,对于相同光通量的模组,根据能量守恒,光斑面积大意味着达到接收面的光强Iθ降低,也即照度值Eθ1降低,最后的结果可能还是要增加模组数来达到所需的照明要求。所以,笼统的说光斑越大越好是不合理的,而要根据实际的应用条件来合理的选择背光模组。4.0色差
色差问题(图4.1)也是需要