LED照明灯具的光学设计

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1、华侨大学硕士学位论文LED照明灯具的光学设计姓名：黄智炜申请学位级别：硕士专业：@指导教师：郭震宁@华侨大学硕士学位论文：LED照明灯具的光学设计摘要近年来随着半导体材料生长技术与器件封装工艺的进步，大功率LED器件的发光效率及可靠性得到了很大的提高。LED的应用范围也越来越广，特别是在照明领域(包括室外照明和室内照明)。但是由于LED的外形和发光特性等与传统灯源不同，使得现有的照明系统无法适用于LED。所以如何对LED进行光学系统设计，对发挥功率型LED的潜能，促进整个半导体照明产业的发展具有举足轻

2、重的作用。针对LED灯具设计，本文采用结合照明设计软件对LED照明系统进行计算机仿真设计的思路，在照明系统未制造前就分析其光学特性是否符合照明标准，减少了人力和物力的消耗，缩短了设计和制造周期，提高了经济效益，最后再根据模拟的曲面进行实物开模和测试验证。本文首先介绍了LED照明灯具产业的发展现状及意义，阐述了照明理论与灯具设计基础；然后论述了LED灯具的设计思路，并以一个实际的案例说明：通过红光对白光LED光谱的补偿作用，实现显色指数达到93.6的LED筒灯；通过反光杯的设计实现目标平面特定区域内的照

3、度均匀；讨论了对于多盏LED筒灯，间距对照度均匀度的影响并给出了相应的解决方案。最后重点介绍了LED路灯的光学设计及实际案例设计：模拟了基于CREEXR-E系列和ORSAMW5AM系列LED二次透镜的设计，实现蝙蝠翼型配光曲线分布，光斑成矩形，并通过实际开模验证。结果表明，实际开模测试到的配光曲线跟模拟的配光曲线基本上是一致的。模拟了路灯用大功率LED一次光学系统，通过设计一次光学自由曲面达到蝙蝠翼型配光。I华侨大学硕士学位论文：LED照明灯具的光学设计关键词：非成像光学；LED；光学设计；灯具设计；

4、LED路灯II华侨大学硕士学位论文：LED照明灯具的光学设计AbstractInrecentyears,withthedevelopmentofsemiconductormaterialgrowthtechnologyanddevicepackagingtechnology,theluminousefficiencyandreliabilityofhighpowerLEDdevicehasbeengreatlyimproved.TheapplicationrangeofLEDhasbecomewide

5、randwider,especiallyinthelightingarea(includingoutdoorlightingandindoorlighting).However,duetothedifferencebetweenLEDandtraditionallightsourceinshapeandluminouscharacteristics,theexistinglightingsystemcannotbeappliedtoLED.Therefore,thedesignofLEDoptical

6、systemwillplayanimportantpartinbringingoutthepotentialofpowertypeLEDandpromotingthedevelopmentofthesemiconductorlightingindustry.Thisarticlecombinesthelightingdesignsoftwareandalgorithm-programmingtosimulatetheLEDlightingsystemdesign.Beforethemanufactur

7、eoflightingdevice,itsopticalcharacteristicscanbeanalyzedtoseewhetheritcanmeettherequirementoflightingstandard.Thismethodcanreducethemanpowerandmaterialconsuming,whichwillabsolutelyshortenthedesignandmanufactureperiodofproductsandincreaseeconomicefficien

8、cy.Finally,openingmouldbasedonthesimulatedfree-formsurfaceandtakemeasurement.Inthisarticle,thedevelopmentstatusofLEDindustryandLEDlightinglampwereintroducedattheprimary.ThenaddressedthedesignideaofLEDlampsandgaveanexample.Makingu