实现台灯照明高均匀性的LED配光设计与仿真.pdf

第29卷第1期 光电技术应用 Vol.29，No.1 2014年2月 ELECTRO-OPTICTECHNOLOGYAPPLICATION February，2014 ·测试、试验与仿真· 实现台灯照明高均匀性的LED配光设计与仿真 罗秉东，王亚军，宋宁亮，王阿莉，吕海裕，廖 锟 （厦门大学电子科学系，福建省半导体照明工程技术研究中心，福建 厦门 361005） 摘 要：针对台灯照明的高均匀性要求，设计一个自由曲面透镜对LED光源进行二次光学配光。根据非成像光学理论，在已 知入射光强分布与所需配光效果的前提下，建立关于透镜自由曲面面型的偏微分方程，并采用相应的数值解法，得到自由曲面面 型数据。通过在建模软件Rhinoceros中建立光学透镜的模型，并在Tracepro中进行光学仿真，得出仿真结果，验证此设计方法的 可行性。 关键词：自由曲面；LED；配光；Tracepro；台灯 中图分类号：O657.31 文献标识码：A 文章编号：1673-1255（2014）-01-0080-04 LightDistributionDesignandSimulationofLEDforHigh UniformityIlluminationofDeskLamp LUOBing-dong，WANGYa-jun，SONGNing-liang，WANGA-li，LVHai-yu，LIAOKun （FujianEngineeringTechnologyResearchCenterforSolid-StateLighting，DepartmentofElectronicScienceofXiamen University,Xiamen361005,China) Abstract:Accordingtohighuniformityrequirementsofdesklamplighting,afreecurvedsurfacelensisde⁃ signedtoperformthesecondarylightdistributionoflightemittingdiode(LED)lightsource.Basedonthetheoryof non-imagingoptics,attheconditionofknownincidentlightintensitydistributionandrequiredlightdistributioneffect, partialdifferentialequationsrelatedtotheshapeoffreecurvedsurfaceareestablished.Andcorrespondingnumerical valuealgorithmisadoptedtoobtainthedataoftheshapeoffreecurvedsurface.Themodelsofopticallensarebuilt throughsimulationsoftwareRhinoceros.AndopticalsimulationisperformedinTracepro.Thesimulationresultsare obtainedtoverifythefeasibilityofthedesignmethod. Keywords：freecurvedsurface;lightemittingdiode(LED);lightdistribution;TracePro;desklamp [1] LED作为新型光源越来越多地被用于日常照 势成为LED配光设计的一个趋势 。设计自由曲面 明，无频闪的LED作为台灯的光源比传统光源更具 透镜可以通过许多方法来实现：SMS法(simultaneous 优势