在不同場合中LED均勻照明的突破性亮點(diǎn)
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? ?隨著LED技術(shù)的不斷進(jìn)步,白光LED技術(shù)日臻成熟,LED的優(yōu)勢越來越明顯,其將成為繼火焰,白熾燈,熒光燈之后的第四代照明光源的觀點(diǎn)已經(jīng)得到了廣泛的認(rèn)同。但是LED在推廣的過程中,由于其發(fā)光呈朗伯分布的特點(diǎn),造成了很大的光浪費(fèi),LED光強(qiáng)分布圖如圖1所示。如何將LED的能量均勻分配,在照明面形成均勻的照度,實(shí)現(xiàn)將LED節(jié)能的優(yōu)勢最大化,一直是個很難解決的問題。
? ? 以往在設(shè)計(jì)均勻照明的時候,采用了很多不同的方法,比如方棒(積分棒),復(fù)眼透鏡等。但這些光學(xué)系統(tǒng)都存在許多不足之處,方棒照明系統(tǒng)經(jīng)過方棒的多次反射,會造成光能的損失,復(fù)眼透鏡經(jīng)過透鏡時也會造成光能的損耗,因此降低光能的利用率。
? ? LED自身的發(fā)光特點(diǎn)限制了其在照明領(lǐng)域的應(yīng)用,如何合理分配LED的能量,在目標(biāo)面上形成理想的照度是一個值得研究的問題。就不同應(yīng)用場合下如何進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析,通過采用非成像光學(xué)設(shè)計(jì)中光學(xué)擴(kuò)展度守恒方法得到透鏡的方程,分別實(shí)現(xiàn)圓形均勻照明和矩形均勻照明,其中圓形照明面照度均勻性達(dá)到85%,矩形照明面照度均勻性達(dá)到75%,并建立了自由曲面透鏡三維模型,結(jié)合Tracepro進(jìn)行光線追跡。仿真結(jié)果表明:提出的方法滿足相應(yīng)的照明標(biāo)準(zhǔn),驗(yàn)證了理論設(shè)計(jì)的合理性。
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