Andreas Bielawny在谈到光学设计时,采用配光方式,这决定于诸多相互制约的因素,同时还应考虑到照明解决方案的优先权。
LED作为未来的固态照明光源,在许多方面有别于其它任一种传统光源。现在让我们只考虑一个方面:LED是表面发射器件,因为它们是沉积在平面衬底上的,芯片通常表现为半空间出射特性。
因此,所有的LED应用一般可以分为两类:直接的或间接的(图1)。这两个术语描述的是LED及其二次光学器件或照明目标(主光轴)之间的相互关系。另外,直接(也作直射光/光通量)用来强调一个事实,即所谓的LED应用,那是利用LED一次光学系统发射的光通量来产生光度分布。
直接: 直接配光指的是LED的光轴和照明的主光轴一致。这并不一定需要是同轴的。也可以认为发光体能被直视到(考虑到照明所需的发射光度角内)。举个例子,投影仪上的应用就是使用非球面镜片来产生图像。这样的结构布置可以视之为直接型,虽然这严格限制了LED的可视角度,只能通过二次光学系统来观察到。
间接: 跟直接配光相反,间接配光总是避免LED被直视到。相反,光线完全由二次光学系统来控制,例如自由曲面反射器。在一个典型的间接配光中,LED的光轴与光线的主光轴(反射器)是反平行的;例如完全相反的方向。任何半直接的解决方案也是可能的。
区别主要和发射器的应用有关。总体而言,全反射准直光学系统、投影仪系统以及折射系统趋向使用直接配光,只有少数情况使用LED间接发射。大多数情况下,设计者并不会在直接或间接方向上作决定;相反,无论使用其中任一种方式都会产生限制,因此设计者的决定会对特定设计方案利弊共存。
作抉择
很多时候是无法立刻对直接或间接方式做出抉择的。如果可能,我们应该首先退一步思考一个简单问题:“这个应用的核心本质是什么?”当然,会有许多可能的回答,例如洗墙灯、气氛照明或道路照明。