實現(xiàn)LED二次配光的自由曲面光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、如今，隨著越來越多的國家以固態(tài)半導(dǎo)體照明逐漸取代白熾燈、鹵素?zé)舻葹橹鲗?dǎo)的傳統(tǒng)照明，新一代照明光源LED的研究已經(jīng)成為光學(xué)領(lǐng)域的新星。LED以其體積小、亮度高、功耗低、價格便宜、壽命長、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢，在各個行業(yè)領(lǐng)域均得到了廣泛應(yīng)用。然而，如何對LED進行高效的配光設(shè)計，以期其形成滿足各個應(yīng)用領(lǐng)域要求的照明燈具，成為了一個亟待解決的重大課題。基于自由曲面的LED二次配光元件，設(shè)計自由度高，能夠有效地約束LED的發(fā)光能量分布，并且相較于傳統(tǒng)

2、的配光方式結(jié)構(gòu)相對簡單，可以實現(xiàn)比較復(fù)雜的照明設(shè)計需要，具有非常巨大的研究價值。因此，本文主要針對照明領(lǐng)域中的兩個典型案例——準(zhǔn)直照明與均勻照明，來探討如何為LED光源設(shè)計自由曲面光學(xué)系統(tǒng)，具體研究內(nèi)容如下:
　　研究了自由曲面初始面形結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。首先根據(jù)幾何光學(xué)的基本定律，推導(dǎo)出自由曲面離散點計算的公式，然后又通過能量守恒定律建立LED光源與目標(biāo)面之間的能量映射網(wǎng)格，并對旋轉(zhuǎn)對稱與非旋轉(zhuǎn)對稱結(jié)構(gòu)的光學(xué)系統(tǒng)能量映射網(wǎng)格進行了逐一