LED光源有哪些光学参数？LED光源有很多的光学参数，其中常见的就有视见率、光通量、发光效率、发光强度、光照度、光亮度等。其中，光照度是物体表面被照明程度，或物体单位表面上所得到的光通量，单位为lx（勒克斯）。那么，LED光源光照度怎么计算？本文对LED光源光学参数及LED光源光照度计算方法做了介绍，对此感兴趣的朋友可以了解一下！
1.视见率
又称“光谱光视效率”，表示不同波长的光对人眼的视觉灵敏度。能引起人视觉感应的可见光波长在380-780nm之间，实验表明：正常视力的观察者，对波长5.55×10-7米（555nm）的黄绿色光最敏感，而对紫外光和红外光，则无视力感觉。取人眼对波长为5.55×10-7米的黄绿光的视见率为1，其他波长的可见光的视见率均小于1，红外光和紫外光的视见率为零。某波长的光的视见率与波长为5.5×10-7米的黄绿光视见率的比称为该波长的相对视见率。
2.光通量
光通量Φv是表征LED总光输出的辐射能量，它标志器件的性能优劣。Φv为LED向各个方向发光的能量之和，它与工作电流直接有关。随着电流增加，LED光通量随之增大。LED的光通量单位为流明（lm）。光通量与芯片材料、封装工艺水平及外加恒流大小有关。
3.发光强度
LED光源在给定方向的单位立体角内发射的光通量定义为光源在该方向的发光强度（简称光强）Iv，光强的单位是cd（坎德拉），表示为Iv=dΦv/dΩ。它是表征发光器件发光强弱的重要性能。
LED大量应用要求是圆柱、圆球封装，由于凸透镜的作用，故都具有很强指向性：位于法向方向光强最大，其与水平面交角为90°。当偏离正法向不同θ角度，光强也随之变化。发光强度随着不同封装形状而强度依赖角方向。发光强度的角分布是描述LED发光在空间各个方向上光强分布。
4.发光效率
发光效率是光通量与电功率之比，单位为lm/W，简称光效。发光效率表征了光源的节能特性，这是衡量现代光源性能的一个重要标志。LED的光效与芯片的内外量子效率、光提取效率和光谱分布等因素有关。对照明光源来说，总是希望光效要高，这样可以在相同的功耗下得到更多的光通量，可以节省大量的电能。
5.光照度
光照度是物体表面被照明程度。或物体单位表面上所得到的光通量。即E=Φ/s。通常当光源大小比其到被照射面的距离r小很多时，被照面的照度E和该面与光源间的距离平方成反比，即服从下列定律：E=Icosα/r2。式中I为发光强度，α为被照面的法线与其中心到光源连线间的夹角。在国际单位制中，照度单位为勒克斯，简称勒，符号为lx。
6.光亮度
光亮度表示每单位面积上的发光强度，即Lv=dIv/dS。亮度的单位为坎德拉每平方米（cd/m2）。上式中的面积，应理解为一个面在观察方向上的正投影面积。因此，若观察方向与该面的法线夹角为θ时，上式将变为：Lv=dIv/dScosθ。
所以，光源的光亮度可定义为：在表面一点处的面元在给定方向上的发光强度，除以该面元在垂至于给定方向的平面上的正投影面积。
由于Iv=dΦv/dΩ，故有Lv=d2Φv/dΩdScosθ，这个公式是光亮度的较通用的定义式。由该式可知，亮度不仅可用来描述一个发光面，而且还可以用来描述光路中的任意一个截面，如一个透镜的有效面积、一个光阑所截的面积或一个象的面积等。此外，还可以用亮度来描述一束光，光束的亮度等于这个光束所包含的光通量除以这束光的横截面和这束光的立体角。
照度表征的是被照表面单位面积上的光通量。对于单个点光源的照度，其基本计算公式可由下面两个照度定律导出，这两个定律是照度计算的基础。
（1）距离平方反比定律
如上图所示，点光源S在指向平面N（与入射光线垂直的平面）上P点的方向上光强为Iθ，光源到P点的距离为l，投射到包括P点的指向平面上的面元上的光通量为：
因面元dAn很小，可以把它看成是以点光源为球心的球面积的一部分，所以立体角dω可由下式确定：
根据照度的定义，光源在指向平面上P点产生的照度En为：
距离平方反比定律说明，点光源在与照射方向垂直的平面上产生的照度与光源至被照面的距离的平方成反比。
（2）余弦定律
如果图中的P点在水平面H上，则P点的照度为：
式中Iθ——光源在照度计算点方向的发光强度；
cosθ——光源至照度计算点的连线与光源至照度计算平面的垂线之间夹角的余弦；
l——光源至照度计算点的距离。
对于LED照明光源，一般为多个点光源构成。光源的尺寸相比于光源和被照面的距离小于五分之一时，可认为光源为点光源。由于不存在相干的问题，因此当有n个点光源同时照射到工作面时，n个点光源产生的照度等于每一光源分别产生的照度的总和。总照度可用下式表示：
式中Iθn——第n个光源在照度计算点方向的发光强度；
θn——第n个光源至照度计算点连线与光源至照度计算平面垂线之间夹角的余弦；
ln——第n个光源至照度计算点的距离。
当LED照明光源在被照面上各点产生的照度比较均匀时，可用平均照度来表征工作面上照明的程度。此时，照明设计可以采用比较简单的平均照度计算法而使得计算简化，即计算落到工作面上的总光通量除以被照面的面积。
1.LED光源光照度和光亮度的联系
亮度和照度都是表示光能光通量的光学参数。
照度表示的是光通量的表面密度，即单位受光面上的光通量，而亮度则是单位投影面上的光强。它们之间的关系如下：
亮度L=I/S（cd/m2）
照度E=F/S（lm/m2）
光强I=F/ω（cd）
所以L=E/ω表示单位立体角内的照度
E=Iω/S=IS/Sr2=I/r2表示单位球面积上的光强。
2.LED光源光照度和光亮度的区别：
通俗地说，亮度是物体表面明亮的程度。对于发光体，亮度表明了它表面发光的本领，主要与它的发光特性有关；对于本身不发光的物体，它的亮度不仅与照亮它的光源的特性有关，还与物体自身的表面特性有关。例如在同样的光线下，反射率小的黑丝绒亮度低，反射率高的白纸亮度高。照度表明物体表面被光源照明的程度，即单位时间内投射到物体单位表面上光能量的多少。因此亮度与照度的第一个重要区别是：亮度与物体自身的表面特性有关。照度仅由光源的特性（强弱、远近、投射角）确定，与被照明物体的表面特性无关。
亮度与照度的第二个区别是方向性。亮度是有方向的量，谈论某点的亮度还必须同时指明测试或观察的方向。例如点亮的手电筒从正面看比斜看亮得多，劣质的黑板在教室的某些位置会产生强烈的反光。照度是无方向的量，物体上某处的照度是周围环境投射到该处所有光线之和，无论光线从何方射来，只要投射到物体上的光能量相同，对照度的影响都相同。
