發光二極管，或者LED，近幾年已經超越了白熾燈光源，應用也越來(lái)越廣泛。LED具有(yǒu)尺寸小(xiǎo)、發光效率高(gāo)、使用壽命長[1]等優點。LED也有(yǒu)光學工程師(shī)必須處理(lǐ)的不良特性，比如混色和(hé)準直的需要。在這個(gè)例子中，我們看一個(gè)混合準直透鏡的示例。
FRED模型
如手電(diàn)筒示例中所示[2]，白光可(kě)以使用具有(yǒu)藍(lán)光發射芯片和(hé)黃色熒光粉的LED來(lái)創建。産生(shēng)白光的另一種方法是以适當的比例混合紅光、綠光和(hé)藍(lán)光。這種方法可(kě)以更準确的控制(zhì)色溫。如果将紅色、綠色和(hé)藍(lán)色靠在一起放置，顔色将最終在足夠大(dà)的距離上(shàng)混合。然而，輻照度分布在更大(dà)的區(qū)域，且不是空(kōng)間(jiān)均勻的（圖1）。
圖1.來(lái)自RGB LED兩個(gè)距離處的彩色圖像：14.5mm（左）和(hé)100mm（右）。每個(gè)LED直徑為(wèi)4.79mm。
為(wèi)了在受控區(qū)域內(nèi)均勻地混合波長，可(kě)以構造一個(gè)塑料的六邊形光管。光管是由布爾操作(zuò)來(lái)創建的。第一個(gè)Boolean組件是尺寸為(wèi)14*14*100（寬*高(gāo)*長）的矩形塊，再添加四個(gè)相同尺寸的矩形塊。移動并旋轉這些(xiē)矩形塊，讓它們裁剪第一個(gè)矩形塊的每個(gè)角，最終成為(wèi)一個(gè)六角棒。
圖2.使用Element Boolean函數(shù)的六角棒的創建。左：剪裁前的矩形塊。中：Boolean操作(zuò)。右：剩餘的六角棒形狀
模拟光管的另一個(gè)方法是創建一個(gè)由分段曲線（六邊形的每個(gè)點）組成的自定義元件，然後拉伸成為(wèi)一個(gè)柱狀面。
執行(xíng)RGB LED通(tōng)過光管的光線追迹後，均勻的色彩混合産生(shēng)了。然而，色溫太暖：紅色占據了彩色圖。一旦LED之間(jiān)的相對功率輸出經過調整，可(kě)以在彩色圖像上(shàng)獲得(de)白光（圖3）。
圖3 具有(yǒu)相等RGB功率輸出的100mm長六邊形光管末端的彩色圖像。右：調整後RGB功率輸出（0.4W，1.0W，0.7W）的彩色圖
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[1] “New Report Explores the Global Industrial and Commercial LED Lighting Market to Be Propelled by Government Prohibition on the Use of Incandescent Lamps.” WhaTech. September 28, 2015. Accessed September 29, 2015.
[2] /html/17/20160620702.html
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