樹(shù)林可愛(ài)、光線黯淡……半光強(qiáng)角是怎么回事
發(fā)布時(shí)間：2013-08-15 本文作者：Vishay
回想你拿著手電筒在黑暗中行走的經(jīng)歷。當(dāng)你用手電筒向前照時(shí)，光圈最明亮的地方大概就是手電筒光束的中心，離中心越遠(yuǎn)，亮度就越弱?；蛘吣闶褂玫氖蛛娡部赡軒в锌烧{(diào)節(jié)的玻璃蒙，使你能夠在可以照亮更遠(yuǎn)距離但周圍卻相當(dāng)黑暗的光束和照不了多遠(yuǎn)距離但可以使近處道路和周圍環(huán)境更明亮的寬光束之間進(jìn)行選擇。
半光強(qiáng)角
所以，你對(duì)視角已經(jīng)有直觀的認(rèn)識(shí)。對(duì)可見(jiàn)光而言，這是一個(gè)常用術(shù)語(yǔ)。對(duì)于紅外發(fā)射器，我們喜歡使用的術(shù)語(yǔ)是“半光強(qiáng)角”。半光強(qiáng)角是光照強(qiáng)度是其在0度（或筆直指向前方）時(shí)的值的一半時(shí)的角度。為什么選擇一半光強(qiáng)而不是其他數(shù)量？這大概是因?yàn)槿搜弁ǔＶ荒苡X(jué)察光強(qiáng)的加倍或減半的緣故。影響半光強(qiáng)角的因素包括環(huán)氧樹(shù)脂所含光漫射材料的數(shù)量，包圍LED芯片的反光罩的形狀，LED透鏡的形狀，從LED到透鏡尖端的距離，以及發(fā)射器芯片的類型。當(dāng)然，在半光強(qiáng)角之外仍然有光照，只是逐漸變得更弱和更黯淡而已。光學(xué)工程師可以測(cè)量發(fā)射器芯片的光強(qiáng)，并繪制相對(duì)輻射強(qiáng)度與角位移關(guān)系圖來(lái)顯示該關(guān)系。
如何解讀該圖
所有紅外發(fā)射器產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)都包括相對(duì)輻射強(qiáng)度與角位移關(guān)系圖（圖1）。為了理解圖1中的曲線，我們從頂端開(kāi)始，此處的光強(qiáng)等于其100%最大值。以順時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)，在± 30°的地方，輻射強(qiáng)度是其最大值的90%，在± 50°的地方，發(fā)射器的輻射強(qiáng)度降至其最大值的70%。最后，在± 60°地方，發(fā)射器輻射強(qiáng)度是其最大值的50%。此處就是發(fā)射器測(cè)量曲線越過(guò)50%相對(duì)輻射強(qiáng)度線并因此定義半光強(qiáng)角的點(diǎn)。
芯片和封裝式發(fā)射器
標(biāo)準(zhǔn)手電筒的比喻并不適用于大多數(shù)發(fā)射器芯片。標(biāo)準(zhǔn)砷化鎵發(fā)射器芯片在每個(gè)方向上都有輻射光，如圖2所示。光不僅來(lái)自頂部，還來(lái)自側(cè)面。大多數(shù)應(yīng)用需要這種光進(jìn)行定向，所以我們將芯片放進(jìn)一個(gè)封裝。最常見(jiàn)和熟悉的封裝的標(biāo)準(zhǔn)5 mm、T1? 帶引線封裝，如圖3所示。前面提到，有兩個(gè)因素影響該圖所示的半光強(qiáng)角。首先，引線框架包括一個(gè)反射罩，其反射從芯片側(cè)面發(fā)出封裝之外的光。其次，5-mm發(fā)射器包括一個(gè)對(duì)光進(jìn)行聚焦的鏡頭。這個(gè)光電子鏈將所發(fā)射的光重新定向至指定方向。
來(lái)自威世的紅外發(fā)射器具有廣泛的半光強(qiáng)角，可分成窄、中等和寬類別。窄半光強(qiáng)角為± 5°至± 20°。中等半光強(qiáng)角為± 21°至± 40°。中等半光強(qiáng)角為大于± 40°。常見(jiàn)的寬角是± 60°。圖4提供了兩幅VSMF2890RGX01（半光強(qiáng)角為的± 12°紅外發(fā)射器）相對(duì)輻射強(qiáng)度與角位移的關(guān)系圖。你可能注意到，圖4所示輻射強(qiáng)度圖的頂部有個(gè)小微坑。發(fā)射器芯片的頂部中心有一個(gè)接合焊盤(pán)，此處不發(fā)射光。雖然來(lái)自芯片表面其余部分的光充滿該區(qū)域，但其沒(méi)有完全補(bǔ)償焊盤(pán)。你還可能注意到，在超出大約±7°的地方，光強(qiáng)顯著降低。這是一種聚焦性非常強(qiáng)的光源。相比之下，圖1中發(fā)射器的光強(qiáng)均勻地從峰值滾降。通常使用圓錐體來(lái)代表發(fā)射的光，但對(duì)VSMF2890RGX01來(lái)說(shuō)用圓柱體可能更好。
我不想把Robert Frost強(qiáng)加給你，但你最近一次用手電筒穿過(guò)夜幕籠罩的樹(shù)林是什么時(shí)候？2012年11月在圣克魯茲 (Santa Cruz) 海岸山脈。
