白光led光谱曲线

应用研究　陆小建，等：ＬＥＤ光源的光谱功率分布　

中图分类号：ＴＱ３４２　．８２　文献标识码：Ａ　

ＬＥＤ光源的光谱功率分布　

陆小建，徐明泉，张建明，濮悦，李泽财，陈强　（南京春辉科技实业有限公司，南京２１００１２）　术　

摘　要：根据光谱功率分布的理论及检测原理，设计了针对高功率ＬＥＤ光源的检测设备，并对检测数据进行了分析，得出高　功率ＬＥＤ光源在有光纤束连接的情况下光谱功率分布的展宽随波长的不同而不同，且光纤束会降低光源色温的结论。　关键词：ＬＥＤ光源；３５谱功率分布；波长；色温；３５纤束　

Ｓｐｅｃｔｒａｌ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ＬＥＤ　Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｏｒ　

ＬＵ　Ｘｉａｏｊｉａｎ，ＸＵ　Ｍｉｎｇｇｕａｎ，ＺＨＡＮＧ　Ｊｉａｎｍｉｎｇ，ＰＵ　Ｙｕｅ，ＬＩ　Ｚｅｃａｉ，ＣＨＥＮ　Ｑｉａｎｇ　

（Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｃｈｕｎｈｕｉ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｎａｎｊｉｎｇ　２１００１２）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ａｕｔｈｏｒｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ａ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ａｐｐａｒａｔｕｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｈｉ—ｐｏｗｅｒ　ＬＥＤ　ｉｌｌｕｍｉｎａｔｏｒ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｆｏｒ　ｓｐｅｃｔｒａｌ　ｐｏｗｅｒ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ａｎｄ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｔｈｅ　ｄａｔａ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔｓ，ｃｏｍｉｎｇ　ｔｏ　ａ　ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ　ｔｈａｔ　ｗｈｅｎ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ａ　ｆｉｂｅｒ　ｂｕｎｄｌｅ，ｔｈｅ　ｂｒｏａｄｅｎｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｔｒａｌ　ｐｏｗｅｒ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＬＥＤ　ｉｌｌｕｍｉｎａｔｏｒ　ｖａｒｉｅｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｌｏｒ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｗｏｕｌｄ　ｂｅ　ｌｏｗ—　ｅｒｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｆｉｂｅｒ　ｂｕｎｄｌｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＬＥＤ　ｉｌｌｕｍｉｎａｔｏｒ；ｓｐｅｃｔｒａｌ　ｐｏｗｅｒ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ；ｃｏｌｏｒ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｆｉｂｅｒ　ｂｕｎｄｌｅ　

1931光谱光视效率曲线标准值是指根据人眼对不同波长光线的感知特性进行研究和实验，最终确定的一组标准数值。这些数值代表了人眼在不同波长光线照射下的感知亮度，是光学领域中非常重要的参数之一。

人眼对不同波长的光线具有不同的感知亮度，这种差异受到色敏感性的影响。1931年，国际照明委员会（CIE）通过对大量受试者的实验数据进行统计和分析，最终确定了1931光谱光视效率曲线标准值。这些数值依据人眼对不同波长光线的感知强度，分别用三个标准曲线表示，分别为X(λ)、Y(λ)和Z(λ)。

以下是1931光谱光视效率曲线标准值的具体内容：

1. X(λ)曲线：

X(λ)曲线描绘了人眼对不同波长光线的感知强度。根据国际照明委员会的实验结果，X(λ)曲线在短波长区域有较低的响应度，在波长约为555nm时达到峰值，然后在长波长区域下降。

2. Y(λ)曲线：

Y(λ)曲线代表了人眼对不同波长光线的感知亮度。Y(λ)曲线在波长为555nm左右时，达到了最高值，这也是人眼对绿色光线最敏感的波长。而在蓝光和红光区域，Y(λ)曲线的响应度则较低。

3. Z(λ)曲线：

Z(λ)曲线表示了人眼对不同波长光线的感知强度。Z(λ)曲线在波长约为460nm时达到峰值，然后在短波长和长波长区域下降。

通过对这三个曲线的分析和研究，人们可以更加准确地了解人眼对光线的感知特性，从而在光学设计和照明工程中进行合理的光源选择和设计。

在实际应用中，1931光谱光视效率曲线标准值经常被用于光源和显示器的色彩匹配、色彩校正等方面。在显示器校正中，可以通过调整不同波长光线对应的亮度，来使显示效果更加符合人眼感知的特性。

对于照明工程师和产品设计师来说，了解1931光谱光视效率曲线标准值，可以帮助他们更好地选择合适的光源，并进行照明方案的设计和优化。这有利于提高照明效果，减少能源消耗，同时也更加符合人眼对光线的感知需求。

1931光谱光视效率曲线标准值代表了人眼对不同波长光线的感知特性，是光学领域中非常重要的参数。通过对这些数值的研究和应用，可以有针对性地进行光源选择和设计，从而更好地满足人们对光线产生的需求。希望随着科技的不断发展，1931光谱光视效率曲线标准值能够得到更广泛的应用和进一步的完善。对于1931光谱光视效率曲线标准值的研究和应用，也引发了一系列相关领域的进一步探索和发展。在光学工程领域，人们开始关注如何利用这些标准值来设计更符合人眼感知特性的光源和显示器。在照明工程领域，光视效率曲线标准值也被广泛应用于照明方案的优化和能效改进。以下就是针对这些方面的一些具体应用和发展趋势：

白光led光谱曲线

白光 LED 光谱曲线是指白光 LED 发光时产生的能量分布图。由于白光 LED 灯泡是由不同颜色的 LED 固体发光器件混合而成的，因此它们的频谱和光谱曲线具有比较复杂的特性。本文将介绍白光 LED 光谱曲线的基本概念、性质和在实际应用中的一些问题。

一、白光 LED 的基本概念

白光 LED 是一种由多个 LED 晶体管（或其他光电元器件）混合而成的混合光源。与传统的白炽灯和荧光灯不同，它们没有使用导致能量浪费和污染的高温电子发射和荧光粉。白光 LED 可以提供高效、低功率、长寿命和低热量等优点，同时也可以发出符合人眼视觉特性的广谱光。因此，它们被广泛应用于白炽灯和荧光灯的替代方案。

二、白光 LED 的光谱特性

白光 LED 具有很高的亮度和色彩温度，但它们的光谱通常是不连续的。根据这种离散的频谱分布，白光 LED 通常被分为两种类型：RGB 型和 Phosphor 型。

（一）RGB 型

RGB 型白光 LED 是由红、绿、蓝三种颜色混合而成的。光谱曲线的形状和颜色分布主要受到混合比例和亮度的影响。RGB 型白光 LED 具有突出的颜色饱和度和光谱色彩效果，但它们的光谱图像通常是不平滑的。 （二）Phosphor 型

Phosphor 型白光 LED 是由一个或多个蓝色 LED 与荧光材料混合而成的。与 RGB 型白光 LED 相比，Phosphor

型光谱曲线的光谱能量更加均匀，可以更好地发出连续的白色光。Phosphor 型白光 LED 的颜色温度和色相主要由荧光材料的组成和比例决定。

三、白光 LED 光谱曲线在实际应用中的问题

白光 LED 光谱曲线设计和质量控制对于其实际应用效果至关重要。以下是一些常见的问题和解决方案：

（一）光谱过窄

光谱过窄会导致颜色饱和度不足，同时会使光源不能很好地符合人眼的视觉感受。解决这个问题的方法包括增加 RGB 型 LED 的数量、使用多种颜色材料和调整照明场景和照射角度。

基于LED各个应用领域的实际需求，LED的测试需要包含多方面的内容，包括：电特性、光特性、开关特性、颜色特性、热学特性、可靠性等。

1、电特性

LED是一个由半导体无机材料构成的单极性PN结二极管，它是半导体PN结二极管中的一种，其电压-电流之间的关系称为伏安特性。由图1可知，LED电特性参数包括正向电流、正向电压、反向电流和反向电压，LED必须在合适的电流电压驱动下才能正常工作。通过LED电特性的测试可以获得LED的最大允许正向电压、正向电流及反向电压、电流，此外也可以测定LED的最佳工作电功率。

图1 LED伏安特性曲线

LED电特性的测试一般利用相应的恒流恒压源供电下利用电压电流表进行测试。

2、光特性

类似于其它光源，LED光特性的测试主要包括光通量和发光效率、辐射通量和辐射效率、光强和光强分布特性和光谱参数等。

（1）光通量和光效

有两种方法可以用于光通量的测试，积分球法和变角光度计法。变角光度计法是测试光通量的最精确的方法，但是由于其耗时较长，所以一般采用积分球法测试光通量。如图2所示，现有的积分球法测LED光通量中有两种测试结构，一种是将被测LED放置在球心，另外一种是放在球壁。 _h:^E8(_ d

图2 积分球法测LED光通量

此外，由于积分球法测试光通量时光源对光的自吸收会对测试结果造成影响，因此，往往引入辅助灯，如图3所示。

图3 辅助灯法消除自吸收影响

在测得光通量之后，配合电参数测试仪可以测得LED的发光效率。而辐射通量和辐射效率的测试方法类似于光通量和发光效率的测试。

（2）光强和光强分布特性

图4 LED光强测试中的问题