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本課程提供照明系統(tǒng)中光源的介紹，作為照明系統(tǒng)光源的信息中心。本課是照明學(xué)習(xí)路徑的第二課。在這一課中，將描述照明系統(tǒng)中的各種光源類型以及如何這些使用光源。光源是照明系統(tǒng)的起點和支點，可以說是照明設(shè)計中最關(guān)鍵的部分。

本課程提供照明系統(tǒng)中光源的介紹，作為照明系統(tǒng)光源的信息中心。本課是照明學(xué)習(xí)路徑的第二課。在這一課中，將描述照明系統(tǒng)中的各種光源類型以及如何這些使用光源。光源是照明系統(tǒng)的起點和支點，可以說是照明設(shè)計中最關(guān)鍵的部分。

本課程介紹了照明系統(tǒng)中的探測器，并起著信息中心的作用。本文是照明系統(tǒng)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)路徑第二課的一部分。在本課中，我們將介紹照明系統(tǒng)中各種各樣的探測器以及這些探測器的使用方法。探測器是照明系統(tǒng)的終點，可以說是獲取之前所做的所有工作成果的地方。作者 Katsumoto Ikeda引言：探測器的功能是什么OpticStudio中有六種不同類型的探測器。

由于光源有一定的體積，并不是一個點，使得帶有拋物面反射器的大燈組件發(fā)出的光，就像通常在數(shù)字投影儀中看到的那樣，具有一些發(fā)散度或角度。在下面的截圖中，我們可以看到使用物方陣列和聚光鏡發(fā)出較小發(fā)散角（約3.75度）的光源和具有多個視場角的光源的模擬結(jié)果。 名義上，軸向光線成像重疊在照明平面能夠提供均勻照明。

由于光源有一定的體積，并不是一個點，使得帶有拋物面反射器的大燈組件發(fā)出的光，就像通常在數(shù)字投影儀中看到的那樣，具有一些發(fā)散度或角度。在下面的截圖中，我們可以看到使用物方陣列和聚光鏡發(fā)出較小發(fā)散角（約3.75度）的光源和具有多個視場角的光源的模擬結(jié)果。 名義上，軸向光線成像重疊在照明平面能夠提供均勻照明。

繞射光學(xué)元件（DOE）和超表面/超穎透鏡在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計中越來越受歡迎，其應(yīng)用範(fàn)圍從手機(jī)鏡頭到AR / VR耳機(jī)，從3D傳感到照明。但是，對於包含 DOE 或超穎透鏡的系統(tǒng)進(jìn)行模擬和設(shè)計總是很棘手的。沒有通用的方法可以處理所有情況。設(shè)計人員需要根據(jù)具體情況決定其系統(tǒng)的策略。

陣列透鏡是照明系統(tǒng)中有用的光學(xué)元件。它是將單個光學(xué)元件組裝或形成為單個光學(xué)元件的二維陣列，用於在照明平面上將光從非均勻分佈空間轉(zhuǎn)換為均勻輻照度分佈。這篇文章討論了複眼空間光學(xué)積分器在數(shù)位投影機(jī)中的使用，以及如何在 OpticStudio 中對此類元素進(jìn)行建模。在數(shù)位投影器設(shè)計中，我們希望確保數(shù)位光源在輻照度分佈方面與投影圖像相匹配。

圖中未標(biāo)出的光源向左出射的光都不會打到反射鏡上，即被浪費(fèi)掉了。雖然上述例子都在照明系統(tǒng)中應(yīng)用了成像理論，但這并不是照明系統(tǒng)設(shè)計的常規(guī)方法。但當(dāng)非序列模式光線追跡不可用時，成像理論是設(shè)計光線分布的唯一方法。雖然成像系統(tǒng)也可以用于照明，但是也沒有必要為了照明而特地去使用，取而代之的是使用非成像系統(tǒng)。無論什么方法，不同的照明設(shè)計都要采取不同的思路和不同的工具（雖然大體上都是非序列模式追跡）。

我們探討了照明設(shè)計中實用的概念，如計量單位、系統(tǒng)的能量和能量守恒(étendue).本文的寫作目的本文并不是對可用于照明設(shè)計中的各種光學(xué)理論的引申，而是提出設(shè)計師在進(jìn)行照明設(shè)計時應(yīng)注意的根本理論和概念。本文沒有提供公式的完整推導(dǎo)。照明設(shè)計的一些理論背景與概念非成像光學(xué)，或非序列光線追跡通常用于照明設(shè)計。大多數(shù)照明設(shè)計需要不同于成像光學(xué)的思維過程。

例如：黑體光源（如白熾燈），其色溫與黑體輻射光源非常接近。其它光源，如 LED，也是根據(jù)色溫來分類的。在設(shè)計視覺照明系統(tǒng)時，目標(biāo)顏色“白”可以是任意的。在照明設(shè)計中，則表示基于色溫的目標(biāo)顏色，或基于 CIE 坐標(biāo) Cx 和Cy的目標(biāo)顏色。在實踐中，則可以表示對目標(biāo)表面的顏色有要求，如 CCT=4500K，或 CIE(x,y) =(0.360,0.363)。

例如：黑體光源（如白熾燈），其色溫與黑體輻射光源非常接近。其它光源，如LED，也是根據(jù)色溫來分類的。在設(shè)計視覺照明系統(tǒng)時，目標(biāo)顏色“白”可以是任意的。在照明設(shè)計中，則表示基于色溫的目標(biāo)顏色，或基于CIE 坐標(biāo) Cx 和Cy的目標(biāo)顏色。在實踐中，則可以表示對目標(biāo)表面的顏色有要求，如CCT=4500K，或CIE(x,y) =(0.360,0.363)。OpticStudio可以導(dǎo)出相應(yīng)的顏色。

探測器的最佳分辨率與光線數(shù)量的相關(guān)性在第二課：用于照明設(shè)計的探測器中進(jìn)行了討論。光線數(shù)量少會產(chǎn)生大量噪聲，而光線數(shù)量太多則會浪費(fèi)計算資源和時間。照明設(shè)計中可能用到的模擬方法照明系統(tǒng)的模型越精確，模擬結(jié)果越精確： 光源：角分布、空間分布、光譜分布、近場分布。 系統(tǒng)中的三維物體：其形狀將決定光線的反射和折射。

電子:LEDs對于電子市場是理想的光源，因為它的功耗比白熾燈照明要小很多。LEDs現(xiàn)在被應(yīng)用于LCD顯示器, 手機(jī)顯示, 照相機(jī), PDAs, scanners, projectors, 條形碼掃描儀, LCD TVs等領(lǐng)域.導(dǎo)光管被應(yīng)用于許多設(shè)備中, 將LED發(fā)出的光線通過塑料介質(zhì)傳輸?shù)揭@示信息的地方.這些信息通常為圖形或是簡單的顏色圖案用于顯示。

例如：黑體光源（如白熾燈），其色溫與黑體輻射光源非常接近。其它光源，如 LED，也是根據(jù)色溫來分類的。 在設(shè)計視覺照明系統(tǒng)時，目標(biāo)顏色“白”可以是任意的。在照明設(shè)計中，則表示基于色溫的目標(biāo)顏色，或基于 CIE 坐標(biāo) Cx 和Cy的目標(biāo)顏色。在實踐中，則可以表示對目標(biāo)表面的顏色有要求，如 CCT=4500K，或 CIE(x,y) =(0.360,0.363)。

LED作為植物光合作用補(bǔ)充照明的研究 傳統(tǒng)人工光源產(chǎn)生太多熱量，如采用LED補(bǔ)充照明和水培系統(tǒng)，空氣能夠被循環(huán)使用，過多的熱量和水份可以被移除，電能能夠被高效地轉(zhuǎn)變?yōu)橛行Ч夂陷椛洌罱K轉(zhuǎn)化為植物物質(zhì)。研究表明：采用LED照明，生菜的生長速率、光合速率都提高20%以上，將LED用于植物工廠是可行的。

用這些對話框可以可視化或分析非均勻照明的問題，還有鬼影和雜散光的問題。您也可以使光在光學(xué)或照明系統(tǒng)中的每個階段進(jìn)行傳播。這是一個很好的方式來了解光是如何傳播的及為什么光不能完全離開照明系統(tǒng)或它為什么會在它不應(yīng)該出現(xiàn)的方向上有光。 在建模和模擬光在背光傳播時最大問題是設(shè)計多少根光線可以得到可以接受的結(jié)果，以及什么時候停止光線可以加速光線追蹤。

采用的兩種照明方案為：底部照明和邊緣照明，OpticStudio能夠?qū)@兩種照明方案進(jìn)行建模，且邊緣照明方案中存在更復(fù)雜的設(shè)計問題，本文將重點對此進(jìn)行介紹。LCD 照明方案LCD底部照明方案使用陣列光源，如發(fā)光二極管，或均勻光源（如放置在LCD后面的電致發(fā)光面板）。此方案具有良好的均勻性和亮度，但需要更多的能量和更厚的保護(hù)殼。

例如：黑體光源（如白熾燈），其色溫與黑體輻射光源非常接近。其它光源，如 LED，也是根據(jù)色溫來分類的。在設(shè)計視覺照明系統(tǒng)時，目標(biāo)顏色“白”可以是任意的。在照明設(shè)計中，則表示基于色溫的目標(biāo)顏色，或基于 CIE 坐標(biāo) Cx 和Cy的目標(biāo)顏色。在實踐中，則可以表示對目標(biāo)表面的顏色有要求，如 CCT=4500K，或 CIE(x,y) =(0.360,0.363)。

簡介復(fù)雜的照明系統(tǒng)可以在OpticStudio的非序列模式下進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化，之后，您可能需要向潛在客戶提供輸出數(shù)據(jù)，以便他們能夠評估系統(tǒng)性能，并在他們自己的應(yīng)用程序中使用。可以使用IES文件格式導(dǎo)出這些數(shù)據(jù)。IES常用于照明行業(yè)，以描述光源和完整的照明系統(tǒng)。使用OpticStudio可輕易生成IES文件格式。本文將演示如何將保存到光譜數(shù)據(jù)格式文件的光線轉(zhuǎn)換為IES文件。

（聯(lián)系我們獲取文章附件）簡介復(fù)雜的照明系統(tǒng)可以在OpticStudio的非序列模式下進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化，之后，您可能需要向潛在客戶提供輸出數(shù)據(jù)，以便他們能夠評估系統(tǒng)性能，并在他們自己的應(yīng)用程序中使用。可以使用IES文件格式導(dǎo)出這些數(shù)據(jù)。IES常用于照明行業(yè)，以描述光源和完整的照明系統(tǒng)。使用OpticStudio可輕易生成IES文件格式。