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1、LED光学SouthChinaCopyright©2010,Cree,Inc.pg.2LED初级光学每个LED已经有一个初级光学设计让最大的光从芯片出来提供LED的出光角如果光线的角度不符合特殊的应用，二次光学设计就有必要去改变这些出光角出光角初级光学设计Copyright©2010,Cree,Inc.pg.3LED二次光学二次光学设计用来改变LED的光线输出，这样设计出来灯具能够符合要求二次光学的基本作用:分散:把出光发散开聚合:把光线聚合到更小的范围.二次光学Copyright©2010,Cree,Inc.pg.4
2、LED二次光学扩散：把光线扩散到更广的角度LED二次光学Copyright©2010,Cree,Inc.pg.5聚集:把宽的光线聚集成更窄的光线LED二次光学反射器透镜TIR透镜反射器+透镜Copyright©2010,Cree,Inc.pg.6特殊光学要求(如路灯等):把LED发出的朗伯光线转变为特殊分布的光线LED二次光学设计Copyright©2010,Cree,Inc.pg.7当H=10m,照在10*25m区域内的光为50%。均匀度为0.36裸灯圆形光斑矩形均匀光斑当H=10m,照在10*25m区域内的光为71
3、%。均匀度为0.6Copyright©2010,Cree,Inc.pg.8基本光学类型LED基本光学类型可以分类如下反射透镜反射和透镜的结合一般说来，透镜比反射镜更有效的改变光形SpilloverCopyright©2010,Cree,Inc.pg.9反射镜使用反射表面去改变光形反射镜的最大作用是矫正光线反射镜有一个大的开口，而且有一些光线不能达到表面（溢出）溢出的光学围绕在中心光线的四周反射镜容易制备且相对便宜反射镜的形状决定光形抛物线形状的反射镜从焦点收集光线后转化成平行光线非球面的轮廓能够在大范围内矫正光线,提供
4、普通的泛光照明反射镜能够控制光线数量的大小跟光源与反射镜的相对尺寸成正比反射镜越大，光形控制越好光源尺寸越小，反射镜越能更好控制光线溢出角计算LD全溢出角:2*Ѳspillover=arctan((D/2)/L)10Copyright©2010,Cree,Inc.Copyright©2010,Cree,Inc.pg.11LED加反射镜单纯依靠反射镜有可能得不到目标光形+LEDonly反射镜目标区域1.硅胶透镜；a.因为硅胶耐温高（也可以过回流焊），因此常用直接封装在LED芯片上；b.一般硅胶透镜体积较小，直径3-10m
5、m；2.PMMA透镜a.光学级PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯，俗称：亚克力）b.塑胶类材料，优点：生产效率高（可以通过注塑完成）；透光率高（3mm厚度时穿透率93%左右）；缺点：耐温70%（热变形温度90度）；3.PC透镜a.光学级Polycarbonate（简称PC）聚碳酸酯b.塑胶类材料，优点：生产效率高（可以通过注塑完成）；耐温高（130度以上）；缺点：透光率稍底（87%）；4.玻璃透镜光学玻璃材料，具有透光率高（97%）耐温高等特点，缺点：易碎、非球面精度不易实现、生产效率低、成本高等。Copyright©2010
6、,Cree,Inc.pg.12LED透镜的材料种类TIR透镜：TotalInternalReflectionLens:TIR透镜管理直接和反射的光线13Copyright©2010,Cree,Inc.管理直接和反射的光线在光线出系统前，光线通过至少2个表面在小的尺寸下依旧有效相对反射镜价格昂贵Copyright©2010,Cree,Inc.pg.14多芯片LED＋TIR透镜通过TIR透镜能够在对照度有特殊要求中得到很好的应用+OKGood+XPELED＋TIR透镜二次光学器件厂商Copyright©2010,Cree,
7、Inc.光学模型和模拟工具Copyright©2010,Cree,Inc.pg.16目前已有光学软件能够有效的进行LED光学模拟和设计PhotometricviewerLightingDesignsoftwareOpticalDesignsoftware容易复杂Copyright©2010,Cree,Inc.pg.17pg.17初始光源模型www.cree.comCopyright©2010,Cree,Inc.pg.18打开IES文件Copyright©2010,Cree,Inc.pg.19照明设计软件-DIALux（
8、FREE）Copyright©2010,Cree,Inc.pg.20DIALuxExampleDIALuxExampleCopyright©2010,Cree,Inc.pg.21DIALuxExampleCopyright©2010,Cree,Inc.pg.22DIALuxExampleCopyright©2010,Cree,In
