矩形光场LED一次透镜光学设计.doc

矩形光场LED一次透镜光学设计二、LED透镜的应用分类1一次透镜a. 一次透镜是直接封装（或粘合）在LED芯片支架上，与LED成为一个整体。 b. LED芯片（chip）理论上发光是360度，但实际上芯片在放置于LED支架上得以固定及封装，所以芯片最大发光角度是180度（大于180范围也有少量余光），另外芯片还会有一些杂散光线，这样通过一次透镜就可以有效汇聚chip的所有光线并可得到如180、160、140、120、90、60等不同的出光角度，但是不同的出光角度LED的出光效率有一定的差别（一般的规律是：角度越大效率越高）。 c. 一次透镜一般用PMMA、PC、光学玻璃、硅胶等材料。2二次透镜a. 二次透镜与LED是两个独立的物体，但它们在应用时确密不可分。 b. 二次透镜的功能是将LED光源的发光角度再次汇聚光成5至160之间的任意想要的角度，光场的分布主要可分为：圆形、椭圆形、矩形。 c. 二次透镜材料一般用光学级PMMA或者PC；目前只在特殊情况下才选择玻璃。但随着玻璃模造工艺的推广与普及，二次透镜将会迎来一次材料性的革命，光学玻璃将替代光学级的PMMA或者PC。三、LED透镜规格分类1 穿透式（凸透镜）a. 当LED光线经过透镜的一个曲面（双凸有2个曲面）时光线会发生折射而聚光，而且当调整透镜与LED之间的距离时角度也会变化（角度与距离成反比），经过光学设计的透镜光斑将会非常均匀，但由于透镜直径和透镜模式的限制，LED的光利用率不高及光斑边缘有比较明显的黄边（产生黄边的原因暂不赘述）； b一般应用在大角度（50以上）的聚光，如台灯、吧灯等室内照明灯具；2 折反射式（锥型或杯型）a.透镜的设计在正前方用穿透式聚光，而锥形面又可以将侧光全部收集并反射出去，而这两种光线的重叠（角度相同）就可得到最完善的光线利用与漂亮的光斑效果； b.也可在锥形透镜表面做些改变，可设计成镜面、磨砂面、珠面、条纹面、螺纹面、凸或凹面等而得到不同光斑效果。3透镜模块a. 是将多个单颗透镜通过注塑完成一个整体的多头透镜，按不同需求可以设计成3合1、5合1甚至几十颗合一的透镜模块；也可以把两个单独的透镜通过支架组合在一起。 b. 此设计有效节省生产成本，实现产品质量的一致性，节省灯具机构空间，更容易实现“大功率”等特点。近朗伯光型LED透镜的光学设计夏勋力 余彬海 麦镇强 佛山市国星光电股份有限公司,广东佛山528000摘要:根据朗伯光源的特点，定义近朗伯光源函数，设计LED透镜的光学模型，求得LED的截面曲线方程，运用龙格一库塔法求解方程并在MATLAB中使用多项式拟合获得相关数据及修正后的数据，通过Tracepro仿真得到希望的LED近朗伯光源封装模型数据及仿真效果提出一种LED近朗伯光源光学模型封装的简化设计方法 页数:共5页页码范围:22-25页,37页关 键 词:LED 朗伯光源 近朗伯光源 光束角新一代光学设计仿真软件FRED Optimum 问题: 设计光学元件，用于通过Luxeon III Lambertian LED 光源在目标区域提供所需要的均匀性和高透过率分布. 解决: 利用FRED Optimum的混合优化定义两个优化函数，包含多个变量（在这里例子中为10个）来创建两个不同的光学元件，第一个为高透过率而第二个为高透过率并且均匀. 谁应该用我们的FRED Optimum版本呢？任何人在他们的光学工程工作中都需要优化。这包括照明工程师，需要优化拥有10万条光线的LED系统、导光管的耦合效率，背光系统：并且光学设计师需要进行非序列性优化，特别在他们系统模型中还需要形状不常见的光学元件时。改善红光LED提取效率的创新技术转载 发布时间：2009年07月20日对目前的红光LED来说，拥有更好的提取效率已经不是不可能的事了，这是由于拥有特殊设计的穿透和反射层的原因，该产品已于晶元光电的两条产品在线开发完成。目前许多以 AlGaInP 为基材的 LED 大部分被用来提供作为交通信号和汽车刹车灯的红色光源。然而，此类型的器件如果每单位流明成本更低廉的话，将可以更成功的应用于商品化的产品。例如投影机、液晶电视的背光源以及色温调变装置等。降低每单位流明成本的方法可以使用新技术提高 LDE 的效率，例如改善成长的条件或器件制程的方式，将此器件的内部量子效率提高至理论极限，如此便能提高 LED 器件的发光提取效率。目前已经有许多的技术朝向此目标进行开发研究，但是没有一个是合适的。加入分布式布拉格反射器 (distributed Bragg reflector, DBR) 于 LED 中用来降低光源在 GaAs 基板上的吸收，但是反射光源在倾斜入射角度的效率相对低，这是因为明显的光学损失所造成的。改善的方式可以取代该基板替换成可穿透的基材，例如蓝宝石或 GaP，但是依旧还是有缺点，这是因为这些方式并无法释放出有效的热传功率系数，仍须使用最大的驱动电流和流明输出值。不过，表面的型态依旧能增加光的输出，但是若利用传统的化学刻蚀技术则不容易控制边界和刻蚀范围。热传导问题最近使用一种新的方式，通过取向附生层的转换来通电与热传导基板。然而，即便使用此种先进的方式，光学效率在许多商品化的 620 nm 波长的 LED 仅仅只有 50 lm/W。这意味着高亮度的 LED 的产生来自于多种不同的技术结合而成，如此便无法满足客户对效率的期望。无论如何，在台湾的晶元光电股份有限公司，我们拥有尚未公开发表的新系列 AlGaInP LED，该产品能产生远大于目前技术的效率。针对这些产品，我们将其命名为P和A系列（虽然他们最初是分别被命名为凤凰和宝瓶 LED）。主要的特色在于光的激发效率最少为 50 ，这一切都要归功于额外的多层膜结构的波形表面型态以及不同等级的反射系数。更重要的是，我们使用原有的设备便可从事制造，并且量能满载。我们称此专利的的多层膜结构为“朗伯穿透和反射膜层”，因为他们是依循 Johann Heinrich Lambert 的余弦散射定律。这些结构的反射或发散在垂直于表面的方向拥有极大的强度，在最倾斜的角度则强度最弱（请见图一的定义）图一：(a) Lambertian穿透面在垂直于该表面时会拥有最大的穿透率（透光强度与 cos 成正比，表示从基板平面到垂直位置间的角度），本图箭头的长度表示光源的强度。(b) Lambertian反射面产生相同强度的分布，晶元光电已经确认过Lambertian本身的传输特性 (c) 和反射器。(d) 入射光束的角度为0、30和 60，而观测的角度从5到80之间。我们的 P-系列和 A-系列的 LED 特色，为 Lambertian 的发射和反射分别在器件的上方和下层。发射器释放出来的光绝大部分都往正前方前进，仅仅有非常少部分的的光线会返回到器件里面，这些有可能被量子所吸收。同时，反射器会经由特定角度，将绝大部分的光源导向基板返回器件，以避免芯片内部的多重反射发生。我们制作我们的 P-系列芯片是通过 GaP 表面的 Lambertian 反射器所创造出来的，此乃 AlGaInP 在 GaAs 取向附生层的最上层（图二a）。在 GaAs 被移除之前，此晶圆先与硅结合。接着我们刻蚀掉 n-type 电镀层而形成 Lambertian 反射器，并明确界定黄金 p-type 与硅基板的背面互相接触。晶圆的问题如下，在器件被结合之前，晶圆会先切成独立的芯片。A-系列的 LED 拥有些许不同的设计（图二b），为了将晶圆与蓝宝石相结合，使用穿透率高的黏着薄膜用来作为结合剂，除此之外，制造程序与 P-系列类似。图二：（上）P-系列 (a) 和 A-系列 (b) 的 LED 特色为拥有 Lambertian 的穿透和反射面。我们的 A-系列芯片会在 615620nm 被激发，且仅需 2V 的正向电压（请情请参照表一）。在 20 mA 的电流下，620 nm 会释放出 107 lm/W，而 615 nm 在相同的电流条件下，同样能产生出 130 lm/W（请参见图三，其它器件的电流作比较）。这个产品的最大正向电流等级为 40 mA，本器件的确有足够的能力作为背光源、建筑光源、娱乐和装饰用的光源。图三，其它器件的电流作比较P-系列芯片与他们的A-系列尺寸相同，但却是操作于高电流范围，这一切都要感谢硅基板优异的热传导系数，当电流为 250 mA 时，他们可以产生 25 lm（图四），但我们建议驱动电流应维持在 70 mA，这种 LED 同样能适用于我们的A-系列芯片，但是我们仍然将它定位于交通号志、广告招牌和路标等应用。图四我们的这两种产品都拥有非常高的可靠性，经过 1000 小时的长时间测试，P-系列的芯片在 80 mA 的输出电流，85C 和 85 的湿度环境下，都能维持稳定的光源输出；而 A系列芯片在相同环境条件下，提供 40mA的电流，也都能维持稳定的光源输出。我们相信我们的红光 LED 在 20 mA下，能够创造出前所未有的发光效率，我们的顾客也说，它能提升3050 以上，超越市场上所有的其它产品。今年我们将会在我们自己的生产在线生产制造这些器件，同时我们也很有信心该产品将会大大提升红光LED的发展。LED投影机灯炮太便宜 1流明仅0.16元(组图)2006年3月29日 15:30来源：中关村在线 LED照明的革命性变迁，就像真空管到晶体管，及CRT到Flat Panel Display是革命性的突破一样，照明从1980年开始是一个很大的革命，自1830年爱迪生发明灯泡，到目前为止，大部分还是气体放电，将近100多年，一直没有太大的改变，虽然效率有所提升，但在基本的材料技术上并没有多太多的变化，但是在固态照明（Solid State Light）出现后，才是照明技术真正的革命性的突破，所以看待固态照明这样的变化，就像晶体管及Flat Panel Display都是跨革命的成就。 因为技术与材料的突破，整个照明产业慢慢的起了微妙的变化。在过去，提到照明组件业者，大家会想到GE、欧司朗（OSRAM）、飞利浦等，这些都是生产照明组件相当大的业者之一，但是固态照明被开发出来后，产业就出现一些改变，例如，飞利浦（Philips）和Aglent合资成立了Lumileds，而Osram就成立了Osram照明等新公司慢慢向半导体产业倾斜。2007年高亮度LED市场规模将达到1,200亿全球2005年LED市场规模大概在新台币1,700亿元左右，可见光（Visible）LED的市场比例大约占了68，另外的32的市场比例属于红外光。2003年2007年间，红外光的市场年平均规模约在新台币500600亿元左右，但可见光的市场规模，因为高亮度的成长，将会从2003年的928亿元成长到2007年的1,500亿元，而整个Growth Rate的部分，可见光 LED 5年年平均大概是在12左右，Infrared则是相当稳定的维持在5，整体LED的市场成长率约在10左右（图一）。图一：20032007LED市场成长预测在市场中成长幅度最大的是属于高亮度（High Brightness）LED，在2004年的1,600亿元市场规模中，高亮度LED的部分大约为800亿元左右，预计到2007年的时候，将成长到1,200亿元的市场规模。目前一般对于高亮度的定义，仍旧是指发光亮度在8流明以上、以4元发光材料生产的LED，例如AlGaInN、GaN等，每年平均成长率（Average Growth Rate）大概是在14左右，另外，在一般亮度的LED市场成长的部分，预计在未来将维持相当平稳300亿元规模的市场规模，不容易有大幅度成长或衰退的情况。Mobile phone是带动高亮度 LED成长的一个重要动力，从20032005年，高亮度LED有相当大成长在Mobile phone这个应用上应用，目前手机上的背光源及按键灯源大多都是使用高亮度LED。不过，到2005年为止，高亮度 LED在手机上的应用已经到了一个成长瓶颈，由于LED的发光效率愈来愈高，所以，未来使用的LED的数量反而会越来越少，甚至价格也越来越激烈。在应用用途上，除了会因为照相功能而增加一个闪光用LED以外，基本上市场的规模已经到了饱和的程度，预计2005年约为450亿元，与2004年相差无几，相信未来这两年不会有太大的变化（图二）。图二：HBLCD将呈现巨幅成长态势对于未来的发展，大多数人最看好、成长速度最快的应该是车用市场，不过，以目前的应用状况来看至少还需要二、三年才能普及到整个市场。现在整体使用LED为光源的大概还是概念车，但基本上，就发展的趋势来看，从汽车的内装到外部灯源在未来将是很大的一块市场（图三）。图三：HBLED市场成长预测高亮度LED将抢占白热灯泡照明市场对于白光High Power LED来说，照明市场将会是非常大的一个市场，预计在35年后达到一个产业规模，预估 2005年的照明市场规模，约在130亿美元（新台币4,000亿元）左右，虽然白光High Power LED的5年市场规模总额达到了4亿美元（新台币120亿元），但是相对于整个照明的市场来说，还是非常的小。以发光亮度及效率来看，虽然LED的效率是高于白热灯泡（白热灯泡大概810流明瓦），但是，就发光亮度来看还是低于荧光灯或者卤素灯。不过，单纯Replace白热灯的市场就已经是一个相当大的市场，2005年全球总规模约130亿美元的照明市场中，白热灯泡的比例约占了27白热灯泡，所以在照明的这一项应用中，白光High Power LED是有相当的市场发展空间（图四）。图四：全球照明市场成长预测就灯源的取代角度来看，以目前LED的技术以及价格情况，在10流明瓦以下的应用，LED有立即取代的条件，例如红绿灯、小型灯泡等等的应用。2007年预计可降到0.02美元流明从（图五）可以看出LED成本与发光效率的演变，在过去20年中LED的发光效率一直维持很稳定且快速的进步，而在流明价格比的方面，也是维持在一定的减低速度，以2005年来讲，大约0.2美元流明，2006、2007年预计可以降到0.02美元流明，如果期望应用在照明市场，最终降到0.01美元流明，在未来的几年内是很有可能的，在中国大陆是以节能为目标也极力的在推动LED的照明，目标在2007年达到0.02美元流明。所以可以说，价格是技术进步的原动力，因为技术永远比不上价钱上的压力。图五：LED价格流明比与亮度发展趋势就市场的竞争力而言，流明价格比降低的速度越快越好，但是要如何去做到，这是有相当多的门坎存在，核心技术还是在LED封装上面，虽然现在LED封装制程已经是相当成熟了，但是，因为价格这样的驱动力量，使得LED的封装包括材料等等都需要再做革命。长久以来，LED封装的制程没有太大的转变，其实材料是很大的一个因素，因为封装材料一直没有革命性的突破。但是，在面对多样化应用的今天，LED封装材料已经开始进行一些改善。热处理是LED封装的关键LED的亮度部分，材料是相当重要的一个关键，不管是Epitaxy或芯片，先天上已经决定了LED 50的亮度，而另外的50就会取决在LED的封装技术及封装材料。对于LED封装来讲，大家所追求的是怎样把一个LED封装流明数做得越大越好？经过封装的过程，一个LED能达到几百个流明，这基本上不是一个很大的问题，主要的问题是如何去处理散热，然后接下来，在产生这么大的流明后，如何维持他的流明，这又是另外一个问题，如果热处理（Thermal Management）没有做好的话，LED的亮度和寿命下降的会很快，所以对于LED来说，如何做到有效的可靠度和Thermal Management，是非常重要。因为手机应用市场的原因，这两年台湾高亮度LED发展的非常快，这是因为手机的应用要求不是很高，所以，以今天台湾的封装技术而言，在手机上的应用还是足以负荷的，但是，在未来面对户外广告牌、车用外部灯源，这对台湾的LED封装业者来说就是一个很大的挑战，所以，从这方面来看，国外的LED大厂，在技术上还是有一些领先的地位。如何去消除因为追求高亮度所产生的Thermal在LED的PN Junction中，光的效率越高，相对的热产生就会越少，但是很不幸的，大部分光的取出效率只有2030，其它部分都变成热了，Thermal Resistance Management是怎样从Junction中所产生的热送到LED封装中的Pad，对于高取光效率封装来说是很重要的一件事。而在这个过程中，怎么样去消除LED的Temperature，不要造成太大的Thermal效应，对于LED封装来讲，基本上都是在做Thermal的Conduction。而如何把Junction Temperature能够降低（因为对半导体来讲最致命的就是Thermal），这是一个重要的课题。目前所有的LED封装材料都是树脂，树脂1玻璃转化温度约在100120左右，在Maintain Junction Temperature时，最好不要超过100，如果超过110120，那么这样的封装就会有一些risk。最近有一些新的封装观念和技术出现，例如Lumileds的Luxeon第二代k2，比Luxeon大幅提高了光功率。透过改量芯片，将光效能提高了1030。而在温度的方面将Junction Temperature由135提高至185。对材料的概念会被颠覆，所以说树脂是不是最佳的LED封装材料呢？在面对未来的应用环境及产品，还有相当多可以讨论的地方，其实在整个LED封装里面，如果可以利用玻璃或是其它材料的话，Junction Temperature还可以再做更好的控制。怎么去降低热阻抗？实际上Flip芯片的封装方式是一个很好的方式和例子，AlGaInP是一个非常不好的热导体，差不多大概只有35左右而已，而GaN是一个比较好的热导体，大概有200左右，利用Flip芯片的封装方式可以把Thermal降到更低。在（图六）中可以看到，红色的部分就是LED部分，大概有83左右的Junction Temperature，其实比较好的Thermal Solution还可以加上一片薄膜，例如加上一个Heat Sink。图六：InGaN芯片利用FlipChip方式封装下温度分布图而封装业者就需要增加这样的Solution给系统厂商，然而，对于这片Heat Sink如何去做optimum design，怎么去改变他们的形状、高度、厚度，得到一个最佳的状况？都可以利用软件去做simulation。其实有一个不变的概念就是把Temperature Grading越均匀越好。升降的幅度不要过大，如果没办法很均匀的分散到LED封装结构上去，Grading如果比较大将会造成Junction Temperature比较高。Optics是相当重要的一环另一方面，还需要考虑如何在机构的部分如何愈做愈准，在过去，LED拿来作为Indication的应用时，亮度稍微差一点或暗一点并不会有太大的关系，但是以后用到照明或背光源的话，就必须做得非常准确，不然将会严重影响到显示器的显示能力与质量。整个LED封装里面，Optics的考虑与设计是相当重要的一环（图七）。光在面对障碍物时有两种状态，一种是透析，一种是反射，不管在反射或透析的过程中，都会有一部份的光被吸收掉，如何在取出的过程中不被吸收掉，让光的射出达到最高的效率、如何把光混得均匀、把光的亮度做的柔和，怎样去optimum光的可视角度？图七：LED封装中需考虑光线的折射与穿透这些都是需要做光学的考流，针对不同的应用，进行不同的封装设计，例如手机中照相的闪光灯源，照相的闪光灯源对于光的要求是需要在光源和被拍物体50左右，能够达到照度相当均匀到一个程度，这基本上就是光学系统要处理的，包括Color Filter的还有二次光学（second optical）都是怎样把光的效率做好的一些方法。（图八）是几个典型LED装模式，这些都脱离不了如何做成一个LENS把光束缩敛、怎么发散的、怎么在角度中反射，怎么样达到最高的取光效率。比较传统的是做Lens的方式，最近比较多Flat LED做成Lens的方式，利用在上面加透镜改为光的散射模式，所以现在很多Power LED封装就是在里面把光集中以后，再做成Second Lens，打成正光、侧光，做成一个Lambertian 的Light Distribution或是Side view的Distribution。图八：多种LED封装方式与特性一览白光LED封装专利面临地雷LED被普及应用30年以来，在过去20年，产业界从来没有想过封装专利的问题，像5、3的Lamp根本不会有什么封装专利的问题，客户要什么样Lamp，封装厂就可以依样化葫芦生产出来，丝毫不必担心或在意封装专利的问题。最近10年来这样的议题就陆续出现，因为GaN的开始，再加上后来LED封装技术和型态的越来越多、材料的因素及LED封装方式，直到高亮度LED的出现，现在已经完全不同了，LED的封装产业越来越接近半导体的模式。现在LED业者在做RD开发前，一定要查阅一下所有LED封装的IP，做必要的自我防护。目前所有高亮度LED所踫到的最大的封装专利，第一个就是荧光粉（Phosphor）的问题，目前尤其是在白光LED的应用（相关数据请见2005/11/4电子时报争食白光LED市场 各式荧光粉技术陆续出笼一文）。第二个Issue是混光，在蓝光LED被开发出来后，LED业者就开始利用蓝光LED，荧光粉加上激发出来的黄光，混光之后成了白色，Osram和日亚化学发展这样Conversion的技术已经有相当长的一段时间了。所以，目前如果是利用混光的方法来让LED发出白光，都会碰到Osram和日亚化学的封装专利Issue。第三方面，蓝光LED的芯片结构，目前应该是属日亚化学发展的最为完整，其所拥有的专利，几乎都已经占满让蓝光LED高效率发光的可能方法。所以，期望开发高效率蓝光LED，都不得不去考虑日亚化学的专利范围。第四，目前或许在Assembly LED封装的部分还没有看到专利问题，但是所有的芯片LED SMD，包括未来Power LED的封装，绝对是另一个专利战场。虽然现在市场的应用范围规模还是不大，仅在一些小尺寸LCD背光的显示应用，但是随着大尺寸LCD背光的显示应用陆续出现之后，在未来，在Power LED这一个技术上，可以预见不管是Thermal或是Optical等部分，都会陆续出现相当多的专利Issue。LED产业越来越多的联盟与合作（图九）是关于全球LED产业专利交互授权或合作的剖析，在这里面主要集团还是以日亚化学为中心，除此之外，Osram跟Lumileds也形成了一个副中心，以GaN作为材料的LED，日亚化学仍旧是主要的供货商，而因为拥有大量的专利，等于是把整个GaN技术给保护住，目前在这方面日亚化学已经与其它业者开始进行有限度的交叉授权，但是在白光部分还是没有开放，仅有授权让Citizen为本身进行代工生产。Lumileds的技术主要是四元材料（AlGaInP），而基本上观念是采取开放授权的态度。图九：全球LED业者相互授权一览Osram是除了日亚化学以外，对于发展白光LED布局比较强业者。荧光粉的授权部分是采用TAG荧光粉，有别于日亚化学的YAG（钇铝石榴石）的荧光粉，但是，在发光效率上仍旧有一段距离，而因为日亚化学不愿意将蓝光LEDYAG荧光粉的License给其它业者。所以台湾、韩国业者，都分头向Oosram进行License的动作，利用TAG加上蓝光LED来达到生产白光LED的目标。就市场规模来看，由于应用产品的增多，白光、蓝光LED开始进入量产扩大期，随之而来的就是业者之间的互补性或支付权利金的授权合作。在 芯片的部分，全球已经开始进行交叉授权，虽然日亚化学没有开放白光LED的技术授权生产，但是随着半导体与荧光粉的材料不断改革情况下，已经有越来越多的选择，芯片生产技术也越来越多。最终，市场还是会走到Cost的问题，所以，因为以降低成本为目标，产业之间将会出现更多的联盟或技术合作，例如，即便对日亚化学来讲，虽然在白光LED部分绝对性的优势，但是在Advance的应用领域里，像是汽车或照明的部分的话，就不是日亚化学的强项，如果计划进入这一个市场领域的话，还是需要和Osram、Lumileds或是比较做专注于发展照明的业者进行联盟的动作，可以预见到，如果未来LED的应用范围不断扩大，已经提升到Advance应用的话，将会产生越来越多的联盟与合作。随技术与材料进步问题将被一一克服因为LED具有高弹性的特性，虽然以今天的技术和材料来看，虽然还不具备相当不错的照明能力，但是在其它的应用方面，已经在慢慢改变生活的环境与感受，例如使用LED作为煞车灯的汽车，在120公里时速以下，后方车辆可以减短5公里煞车距离。由于LED是非常小的芯片，所以可以做成不同的组合，因为是一种固态的照明，拥有非常好的耐候性、耐摔性，寿命比灯泡长很多，当然，还是有一些技术上问题，例如目前效率和Cost比没办法做的那么低。但是随着技术与材料的进步，在未来这些都将会被一一的克服。光通量 光通量 (luminous flux ) 单位：流明（lm） 光源在单位时间内发出的光量总和称为光源的光通量。光 强 （ luminous intensity ）单位：坎德拉（cd） 光源在某一给定方向的单位立体角内发射的光通量称为光源在该方向的发光强度，简称光强。照 度 (illuminance) 单位：勒克斯（lx） 照度是光源照射在被照物体单位面积上的光通量。亮 度 （ luminance）单位：坎德拉每平方米（cd/m2） ， 尼 特（nt）是旧的亮度单位名称，现已废除不用。 光源在某一方向的亮度是光源在同一方向的光强与发光面在该方向上投影表面积之比。光 效 （ luminous efficacy of light source）单位：流明/瓦（lm/W） 光源所发出的总光通量与该光源所消耗的电功率（瓦）的比值，称为该光源的光效。色度 色 温 CT-colour temperature 当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时，黑体的温度就称为该光源的色温，用绝对温度K（kelvim）表示。 黑体辐射理论是建立在热辐射基础上的，所以白炽灯一类的热辐射光源的光谱功率分布与黑体在可见区的光谱功率分布比较接近，都是连续光谱，用色温的概念完全可以描述这类光源的颜色特性。相关色温 CCT-correlated colour temperature 当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色接近时，黑体的温度就称为该光源的相关色温，单位为K。 由于气体放电光源一般为非连续光谱，与黑体辐射的连续光谱不能完全吻合，所以都采用相关色温来近似描述其颜色特性。 色温（或相关色温）在3300K以下的光源，颜色偏红，给人一种温暖的感觉。色温超过5300K时，颜色偏兰，给人一种清冷的感觉。通常气温较高的地区，人们多采用色温高于4000K的光源，而气温较低的地区则多用4000K以下的光源。显色指数 （Ra） colour rendering index 太阳光和白 炽灯均辐射连续光谱，在可见光的波长（ 380nm-760nm）范围内，包含着红、橙、黄、绿、青、兰、紫等各种色光。物体在太阳光和白炽灯的照射下，显示出它的真实颜色，但当物体在非连续光谱的气体放电灯的照射下，颜色就会有不同程度的失真。我们把光源对物体真实颜色的呈现程度称为光源的显色性。 为了对光源的显色性进行定量的评价，引入显色指数的概念。以标准光源为准，将其显色指数定为 100，其余光源的显色指数均低于100。 显色指数 用 Ra 表示， Ra 值越大，光源的显色性越好。亮度单位中:fl(朗伯特)与cd/平方米(坎德拉)的转换关系：1 cd/m2=0.2919 fl1 fl =3.426cd/m2发光强度：这个量的单位为candela(烛光：cd)，在国际标准中为candle，是光源输出光的总量。1烛光相当于将面积为1/60cm2的黑体区域加热到铂的熔点时的强度。光通量：是指光在一个特定方向传播的量。它的单位是lumen(流明：lm)，1流明相当于在单位立体角内强度为单位烛光的点光源发出的光的量(立体角是指三或四个位面形成的角度，这些位面有一个交叉点，也就是顶点)。光照度：在特定表面上的光的量。单位为lux(勒克司，lx), 1勒克司等于1流明/平方米。光亮度：定义一个被视作大光源的特定表面的亮度，单位为cd/m2，或者尼特。幅照度：可视和不可视的电磁光通量。单位为mW/cm2。亮度（Brightness） 投影机的亮度单位有三种：流明（），勒克斯（），流明现已基本统一于流明这种单位是National Standards Institute 的英文缩写,即美国国家标准协会.ANSI流明亮度是由均匀分布于测试屏幕画面上的9个测点亮度平均值得出,能准确反映出投影机在正常工作下的亮度.亮度是投影机极为关键的性能指标,直接关系到观看者是否能清晰辨认屏幕上的图形文字.一般来讲,对于几十平方的中小型会议室,投到100英寸到120英寸(2.13米-2.44米)宽的屏幕,有1000ANSI流明左右足够了,若有1500ANSI流明效果非常理想.亮度