LED應用光學設計,我司區分成「近場光學」以及「遠場光學」的兩大領域;以大概的分野來說,近場光學應用的光學件,例如透鏡類,該尺寸會極為接近光源,或是應用距離甚短,距離透鏡非常接近,最具代表的應用是背光直下式透鏡;相對的一些LED照明類的透鏡,由於光學透鏡尺寸較大,應用距離較遠,該光學特性的效果會更為接近遠場光學的範圍,在設計 和實際效果之間的落差會很小;純粹的遠場應用則體現在室內或室外的燈具配置設計,此類燈光效果配置通常是利用已知的遠場光強分佈,套用至Dialux來進行相關的照明規劃。
LED應用透鏡和反光杯的仿真設計,核心技術在於仿真光源的建立;透過前述的近場光學和遠場光學的概念說明,一般工程人員可以輕易判斷, 當前設計應用理當採用何種方式來建立光源,以建立更精確且合理的仿真模型,縮小設計與實務成品效果的落差。
非成像光學(non-image optics)是著重於能量重新分配,與成像光學(image optics)著重在影像的正確度,是有所區 分的,雖然兩個領域的共同本質都是光束。在設計能量的重新分配,建立光學模型之初,設計者有必要去考量,該設計應用是落於近場(near filed)應用,或是遠場(far field)應用,因為兩者的光學仿真模型所要求的細節設置與相關參數是不同的;本文用通俗的方式來簡單說明遠場光學和近場光學的概念,供大家參考。
LED元件為會受到光學件、驅動電流和散熱狀況的使用情況,使得LED的有效發光流明的計算會變得稍微有點複雜;決定應用系統的有效發光流明是很重要的,因為 此會決定整個應用系統是否能滿足光效或能效的計算,更甚而影響到是否滿足相關法規的能量要求。