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《led照明光学系统设计及照度分布测量的研究（可编辑）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、LED照明光学系统设计及照度分布测量的研究北京工业大学硕士学位论文LED照明光学系统设计及照度分布测量研究姓名:尚守锦申请学位级别:硕士专业:微电子学与固体电子学指导教师:陈建新20090501摘要摘要在道路照明的推广应用中,光学设计成为亟待解决的关键问题。围绕非成像光学系统的两大核心问题出光效率和光照度,开展照明光学系统的研究。本文针对路灯的光学设计进行了深入研究。取得的主要创新成果如下:根据芯片发光的理论模型,利用光学机构仿真软件对芯片进行光学建模,即的一次光学设计,光线追迹表明所建模型的光强分布与实验值吻合较好,对已有的光源阵列进行了模
2、拟实验,验证和完善光源的详细参数,并对影响一次光学设计的关键参数进行了分析。对自由曲面设计方法进行了深入研究,为路灯的二次光学设计奠定了理论基础,并理论推导出自由曲面公式。根据道路照明的技术要求、对路灯二次光学设计方法进行了研究。其中二次光学设计包括反光碗设计和阵列设计。反光碗设计利用微分法设计了出光角度为的自由曲面反光碗;阵列设计采用区域分割法的思想进行了设计。本文根据非成像光学设计理论,光学效果通过理论计算、软件仿真和实际测量均达到了道路照明标准中第二级别主干路的要求。实践证明,本文开发的路灯,具有良好配光效果。解决了限制路灯推广应用中的
3、光学难题,具有良好的市场推广价值。关键词:照明;非成像光学;光学系统设计;照度分布北京业人学学硕:学位论文.,托.:....;宅.,..;..,,.臼.:;;;独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名:关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用
4、学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后应遵守此规定签名:师签名:日期:缉垒≯第市绪论第章绪论.半导体照明产业概述..发展历史回顾年,托马斯??爱迪生发明了世界上第一盏白炽灯,从此人类照明进入一个新时代。照明光源经过火光照明、白炽灯、荧光灯,气体灯以后出现了第四代新型绿色固态冷光源.白光,由于其具有安全节能、长寿命、绿色环保、色彩丰富、抗震抗冲击、微型化、响应速度快等显著优点,将成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又
5、一飞跃,其经济和社会意义巨大【】。照明有着相当巨大的应用前景,被广泛应用于室内外照明、交通信号显示、背景显示、汽车照明等多个领域。随着半导体照明工程的广泛应用,对大功率应用于照明的研究和设计也凸显了它的重要意义【。世纪年代第一只发光二极管问世以来,经历了多年的发展。早期所用的材料发红光,在驱动电流时,光通量只有千分之几流明,发光效率只有./,只能做指示灯。到了年代,材料研究的不断深入,引入了材料体系,使产生绿光、黄光和橙光,光效提高到了/,应用进入到了显示领域。年代后,出/。现了的,其封装技术也逐步提高,红、黄色光效可达年代初,发红光、黄光的
6、和发绿光、蓝光的两种新材料开发成功,使光效得到大幅度提高。年日本日亚化学公司率先在蓝色氮化稼技术上突破并很快产业化,进而于年实现白光之后,年推向市场,为找到了照明的新舞台。白光得到了迅速的发展,并在普通照明领域显示出良好的应用前剽。面对半导体照明的巨大商机和令人鼓舞的发展前景,世界各国纷纷行动,日本、美国、欧盟、韩国等近年来相继投入巨资,推出国家半导体照明计划。日本于年在世界上率先开展“世纪照明”计划,旨在通过使用长寿命、更薄更轻的高效蓝光和紫外技术使照明的能量效率提高到传统荧光灯的两倍,减少的产生。该计划由日本金属研发中心和新能源产业技术综
7、合开发机构发起和组织,参与机构包括所大学、家公司和一个协会。整个计划的财政预算为亿日元。从.年,是耗资亿日元的第一期目标,目前已经完成。现在,日本正在实施第二期计划,计划到年,的北京人学学硕’学位论文/。发光效率达到美国“半导体照明国家研究项目由美国能源部制定,计划用年时间,耗资亿美元开发半导体照明,参加者包括个国家重点实验室、公司和大学。实施该计划的目的是为了使美国在未来照明光源市场竞争中,领先于日本、欧洲及韩国等竞争者。计划的时间节点是,年用,年娜,年蜊.欧盟的“彩虹计划在年月启动,委托个大公司、所大学,通过欧盟的补助金来推广白光发光二极
8、管的应用。希望通过应用半导体照明实现高效、节能、不使用有害环境的材料、模拟自然光的目标。韩国“半导体开发计划从年至年,由政府投入.亿美元,企业投入.亿美元。研究项目
