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在不同场合中LED均匀照明的突破性亮点

2013-07-11 09:05
黯影冰风
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  随着LED技术的不断进步,白光LED技术日臻成熟,LED的优势越来越明显,其将成为继火焰,白炽灯,荧光灯之后的第四代照明光源的观点已经得到了广泛的认同。但是LED在推广的过程中,由于其发光呈朗伯分布的特点,造成了很大的光浪费,LED光强分布图如图1所示。如何将LED的能量均匀分配,在照明面形成均匀的照度,实现将LED节能的优势最大化,一直是个很难解决的问题。

  以往在设计均匀照明的时候,采用了很多不同的方法,比如方棒(积分棒),复眼透镜等。但这些光学系统都存在许多不足之处,方棒照明系统经过方棒的多次反射,会造成光能的损失,复眼透镜经过透镜时也会造成光能的损耗,因此降低光能的利用率。

  LED自身的发光特点限制了其在照明领域的应用,如何合理分配LED的能量,在目标面上形成理想的照度是一个值得研究的问题。就不同应用场合下如何进行光学设计进行分析,通过采用非成像光学设计中光学扩展度守恒方法得到透镜的方程,分别实现圆形均匀照明和矩形均匀照明,其中圆形照明面照度均匀性达到85%,矩形照明面照度均匀性达到75%,并建立了自由曲面透镜三维模型,结合Tracepro进行光线追迹。仿真结果表明:提出的方法满足相应的照明标准,验证了理论设计的合理性。

 

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