赤外線 COB LED の照射領域の照度を計算するにはどうすればよいですか?

赤外線 COB LED の信頼できるサプライヤーとして、私は製品が照射される領域の照度の計算に関するお客様からの問い合わせによく遭遇します。照度の計算方法を理解することは、セキュリティ監視、マシンビジョン、暗視システムなどのさまざまなアプリケーションにとって重要です。このブログ投稿では、赤外線 COB LED で照らされた領域の照度を計算するプロセスについて説明します。

照度の基本を理解する

照度は単位面積当たりの入射光束量として定義されます。人間の目は赤外光を認識できないため、赤外光の文脈では、光束ではなく放射束を扱います。可視光の照度の単位はルクス (lx) ですが、赤外線の場合は通常、平方メートルあたりのワット数 (W/m²) が使用されます。

赤外線COB LEDの照度に影響を与える主な要因

計算に入る前に、赤外線 COB LED によって照らされるエリアの照度に影響を与える要因を理解することが重要です。

LEDの光度: カンデラ (cd) で測定される光度は、LED が特定の方向に放射する光の量を示します。一般に、光度が高くなると、照射領域の照度も高くなります。私たちの赤外線COB LED製品は高光度を提供するように設計されており、効率的な照明を確保します。
LEDから照射面までの距離: 照度は、光源から表面までの距離の二乗に反比例するという逆二乗の法則に従います。距離が離れると照度は大幅に低下します。
LEDの照射角: ビーム角度は、LED が発する光の広がりを決定します。ビーム角が広いとより広いエリアをカバーできますが、単位面積あたりの照度が低下する可能性があります。一方、ビーム角が狭いと光がより狭いエリアに集中し、そのエリアの照度が増加します。

赤外線COB LED点灯エリアの照度の計算

次の手順では、照度を計算するプロセスを説明します。

ステップ 1: 赤外線 COB LED の光度を決定する

当社の赤外線 COB LED の光度は製品データシートに記載されています。たとえば、100W IR LED対象の方向の光度は (I = 1000) cd です。

ステップ 2: LED から照射面までの距離を測定する

巻尺またはその他の適切な測定ツールを使用して、LED と照射する表面の間の距離 (d) を決定します。距離 (d = 5) メートルとしましょう。

ステップ 3: 逆二乗の法則を適用する

逆二乗の法則に基づいて照度 (E) を計算する式は次のとおりです。

[E=\frac{I}{d^{2}}]

IR LED Chip 100W IR LED

(I) と (d) の値を式に代入します。

[E=\frac{1000}{5^{2}}=\frac{1000}{25}=40\space cd/m^{2}]

ただし、赤外光の場合は分光感度などを考慮する必要があります。 LED のビームパターンが不均一な場合は、照度を正確に計算するために、より複雑な方法を使用する必要がある場合があります。

ステップ 4: ビーム角度を考慮する

LED のビーム角度が狭く集中したビームではない場合は、光の広がりを考慮する必要があります。ビーム内の領域 (A) の照度は、LED の領域 (A) によって定められる立体角 (\Ω) を考慮することで計算できます。

立体角 (\Omega) (ステラジアン単位) は次の式で与えられます。

[\Omega=\frac{A}{d^{2}}]

領域 (A) 上の照度 (E) は次のようになります。

[E = \frac{I\cdot\cos\theta}{\Omega}]

ここで、(\theta) は表面の法線と光の方向の間の角度です。

実際的な考慮事項

実際のアプリケーションでは、照度の計算に影響を与える可能性のある実際的な考慮事項がいくつかあります。

反射と吸収: 環境内の表面は赤外線を反射または吸収する可能性があり、その領域の照度が増加または減少する可能性があります。たとえば、反射性の高い表面は全体の照度を増加させますが、吸収性の表面は全体の照度を減少させます。
複数の LED: 多くのアプリケーションでは、必要な照度を達成するために複数の赤外線 COB LED が使用されます。このような場合、各 LED からの照度を個別に計算し、重複する領域や LED の相対位置を考慮して合計する必要があります。

結論

赤外線 COB LED によって照らされるエリアの照度の計算は、赤外線照明システムの最適なパフォーマンスを確保するために、複雑ではありますが不可欠なプロセスです。照度に影響を与える主な要因を理解し、このブログ投稿で概説されている手順に従うことで、照度を正確に計算し、アプリケーションに適切な赤外線 COB LED を選択する際に情報に基づいた決定を下すことができます。

のリーディングサプライヤーとしてIR LEDチップおよび赤外線 COB LED を使用して、当社は高品質の製品と技術サポートを提供することに尽力しています。照度の計算についてご質問がある場合、またはプロジェクトに適した製品の選択についてサポートが必要な場合は、調達やさらなる技術的な議論についてお気軽にお問い合わせください。

参考文献

「照明ハンドブック: リファレンスとアプリケーション」、北米照明工学協会。
「光学とフォトニクス: 入門」、Vasudevan Lakshminarayanan、Paul E. Arnaud、SS Kuppuswamy。