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3、數(shù)字化的角分布作為功率切趾
就像可以為光源分配數(shù)字化光譜一樣，也可以為定向功率切趾分配數(shù)字化角分布來模擬LED的角度擴(kuò)散。線性和極坐標(biāo)圖都可以被數(shù)字化。圖6示出的一個(gè)極坐標(biāo)切趾圖的數(shù)字化。簡(jiǎn)單的LED燈模型是通過這一步完成的。
圖6、基于極坐標(biāo)圖的Amber LUXEON Rebel LED的角分布的數(shù)字化圖像
這兩種方法的比較
通過計(jì)算距LED模型多個(gè)距離平面上的照度分布，來比較上述的兩種方法，如圖7所示。兩個(gè)模型用5000000條光線進(jìn)行了仿真，分布看起來非常相似，主要區(qū)別在于光線文件模型具有較低的輻照度。模型使用不同光線集時(shí)變化較小。注意，即使距離光源2mm，屬于近場(chǎng)區(qū)域范圍，輻照分布也非常相似。
圖7、距離光源2、4、8、16毫米時(shí)的照度分布。在模擬仿真中使用了5M條光線。處于每個(gè)距離的兩幅圖像有相同的規(guī)格。
專注于FRED的一個(gè)工具：彩色圖像
FRED有一個(gè)分析工具，Color Image，用于彩色可視化和色度計(jì)算。例如，可以組合不同權(quán)重的多個(gè)波長(zhǎng)，并合成相應(yīng)的顏色。圖8顯示出了四個(gè)不同顏色的LED燈透過準(zhǔn)直透鏡并照射屏幕上。渲染的彩色圖像顯示在3D視圖在屏幕上。使用FRED的可視化視圖功能可以將任何分析圖顯示在3D視圖中。圖9顯示了完整的彩色圖像計(jì)算結(jié)果窗口。
圖8、四個(gè)單波長(zhǎng)的LED穿過準(zhǔn)直透鏡并在屏幕上重合�；旌纤膫�(gè)LED得到的彩色圖像由彩色圖像由彩色圖像分析功能進(jìn)行渲染，并通過可視化視圖功能顯示在3D視圖中。
圖9、彩色圖像分析結(jié)果窗口顯示4個(gè)窗格（左上至右下）：RGB值渲染的彩色圖像；X灰度橫截面；Y灰度橫截面；色度圖與色度坐標(biāo)。
顯示在圖9中的彩色渲染具有定義的結(jié)構(gòu)。這些LED是立方模型發(fā)射器，中間是一個(gè)圓形的鍵合焊盤。這是幾個(gè)關(guān)鍵內(nèi)部結(jié)構(gòu)的建模的一個(gè)例子，表示了近場(chǎng)模式的相關(guān)方面。準(zhǔn)直透鏡置于發(fā)射器的前焦點(diǎn)，準(zhǔn)直透鏡不僅提供了良好的準(zhǔn)直效果，而且將發(fā)射器的結(jié)構(gòu)成像到遠(yuǎn)場(chǎng)中去，如在屏幕上看到的。如果達(dá)到的效果是不理想，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的情況，有兩種解決辦法：移動(dòng)透鏡或使用非成像光學(xué)器件。將透鏡移動(dòng)到離LED更遠(yuǎn)的地方，改變發(fā)射器的焦點(diǎn)，結(jié)構(gòu)消失了，如圖10所示。光束更加發(fā)散，但只是只發(fā)生了微小的改變。非成像光學(xué)器件，例如一個(gè)收集器或反射器，也可用于引導(dǎo)光線，而無需創(chuàng)建不需要的結(jié)構(gòu)。
圖10。將透鏡稍微遠(yuǎn)離LED時(shí)的顏色渲染，可以消除圖8中顯示的發(fā)射器的結(jié)構(gòu)看出
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