led燈具的光學(xué)設(shè)計仿真

led燈具一次光學(xué)規(guī)劃將LED芯片封裝成LED光電器材時需要進(jìn)行的光學(xué)規(guī)劃，即一次光學(xué)規(guī)劃。一次光學(xué)規(guī)劃主要是考慮怎么把LED芯片中宣布的光盡可能多地取出，決議了發(fā)光器材的出光通量大小、光出射角、光強(qiáng)散布、色溫范圍及色溫散布等。這次規(guī)劃主要針對芯片、支架、磨粒三方面進(jìn)行。

一種是多顆LED以陣列方式組成光源，但將LED設(shè)置在弧形曲面上，以此來調(diào)整LED的視點，并將LED在矩形區(qū)域內(nèi)多列多行縱橫擺放，每一列或行的LED與基座的底平面之間都有必定夾角。再有一種是多顆LED以陣列方式散布，并在每顆LED上加裝透鏡或反光碗改動LED的發(fā)散角，LED水平散布，且每顆LED都有相應(yīng)的透鏡與之對應(yīng)；或許一起操控LED的裝置視點和光發(fā)散角，其每一列LED地點的平面都與底面成必定的視點，且每顆LED都有相應(yīng)的透鏡與之配套，綜上所述，可以將上述各種辦法總結(jié)為兩種思維：全體配光和個別配光。全體配光指以傳統(tǒng)的照明規(guī)劃辦法對LED光源進(jìn)行配光規(guī)劃，一般將LED陣列當(dāng)作一個擴(kuò)展光源，經(jīng)過反光板或特殊加工的燈罩改動從LED陣列出射光線的空間光強(qiáng)散布，使到達(dá)路途照明的要求。

    led燈具 運(yùn)用這種辦法，LED可以以光源模組的方式直接替換現(xiàn)有路燈內(nèi)的傳統(tǒng)光源而無需改動燈具面型，省去燈具加工的步驟，辦法簡略，易于被人們接受。但由于選用的是傳統(tǒng)光源的燈具，這就加大了LED光源模組散熱規(guī)劃的難度——因為傳統(tǒng)路燈所運(yùn)用的光源散熱量不大，為了使結(jié)構(gòu)緊湊，一般燈具內(nèi)空間較小。如第一章所述LED是熱靈敏器材，在如此狹小的空間使LED陣列發(fā)生的熱量有用地發(fā)散出去難度很大。而將LED陣列以擴(kuò)展光源來對待，即放棄了可以將單顆LED作為點光源，方向性好的特點。因而這種辦法規(guī)劃的LED路燈光能利用率一般較低，且由于散熱的約束，內(nèi)部只能裝置有限數(shù)量的LED，很難滿意大面積均勻照明的要求。個別配光則是充分利用LED點光源、方向性好的特性，對每一顆LED或許每一列LED進(jìn)行配光規(guī)劃。其中，規(guī)劃思維又可以分為照明區(qū)域切割和直接映射兩種辦法。

     led燈具照明區(qū)域切割法指將LED按必定視點擺放，每一行或列的LED陣列負(fù)責(zé)照明一片區(qū)域，操控該列或行LED的出射視點，完成光能在路面的疊加，使路燈均勻照明。這種辦法無需加裝反光板或其它導(dǎo)光器材，充分利用了LED方向性好的優(yōu)異特性，光能利用率高，一起它拋開了傳統(tǒng)燈具造型的束縛，散熱空間不再受約束，為散熱器的規(guī)劃供給了方便，但此辦法要求單顆LED的發(fā)散角不能過大，不然難以完成每列LED對特定區(qū)域的有用照明，使路面照度散布難以均勻。相對于區(qū)域切割，直接映射法的思維是將每一顆LED與整個路面照明區(qū)域相對應(yīng)，經(jīng)過規(guī)劃適宜的透鏡將每一顆LED所宣布的光能均勻地投射到所需照射的整個路面上，這種辦法可以充分利用LED點光源的優(yōu)勢完成單顆LED的配光。

我們必須清醒的認(rèn)識到，一次光學(xué)規(guī)劃是二次光學(xué)規(guī)劃的基礎(chǔ)。只有一次光學(xué)規(guī)劃封裝規(guī)劃合理，可以確保每個LED發(fā)光零組件的出光質(zhì)量，才能在一次光學(xué)規(guī)劃的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次光學(xué)規(guī)劃，以確保整個發(fā)光系統(tǒng)的出光質(zhì)量。簡略地說，一次光學(xué)規(guī)劃的意圖是盡可能多的取出LED芯片中宣布的光。二次光學(xué)規(guī)劃的意圖則是讓整個燈具系統(tǒng)宣布的光能滿意規(guī)劃需求。