基于复合抛物面反光杯和菲涅尔透镜组合的洗墙灯LED条形光斑设计优化

根据非成像光学设计原理和方法,提出一种基于复合抛物面反光杯和菲涅尔透镜组合的LED条形光斑光学器件设计。采用Tracepro软件对反光杯的反射面进行二次抛物曲线拟合和菲涅尔透镜折射棱齿斜率进行计算,并对此条形光斑光学系统模拟与分析,制作实际模型测试,达到洗墙灯具所需光束角(50%Imax)[C0/180]面为10°和[C90/270]面为60°的条形光斑,且20 W洗墙灯具在5 m远处平均照度可达140 lx,可以解决传统全内反射TIR条纹透镜副光斑大、光线利用低、洗墙距离短、灯具眩光等问题。     

LED光源替换传统光源的研究

论文首先分析传统光源与LED光源的特点及运用,进而分析LED光源相比传统光源的优势,相比而言, LED光源节能环保、响应速度快、使用寿命长,同时显色性好且应用灵活。基于此论文认为LED光源现代建筑化照明中具备了替换传统光源的潜质,不仅能够满足常规照明质量量化指标所规定的照度等要求,而且LED可以把建筑美学体现地更加完美。     

厘清LED灯具与LED光源的本质

针对某些技术文件中普遍存在的LED光源与LED灯具技术指标混淆不分的现象,指出满足照明需求的配光是对LED灯具的要求,而不是对LED光源的要求;而流明维持率应是LED光源要完成的试验.同时说明了LED灯具应满足的经典的性能项目.强调LED灯具的高效能应以满足经典的性能要求为前提条件,不能以牺牲照明环境舒适性和可靠性的代价来追逐LED灯具效能.     

LED光源之安全认证

LED作为一种新型光源,以其高效率、长寿命、低损耗、耐振动、响应快等优点大有替代传统照明光源之势。在LED作为新型光源应用于灯具之初,并没有相应的安全评定标准。各认证公司或企业团体只能参考既有的安全标准来进行LED光源的安全性评定,因此免不了各企业或机构间对同一产品出现不同看法。随着LED技术的不断发展和各政府或团体的不断投入,这种现象在近两年已有明显改变。美国安全测试室(UL)已经出台了专门针对LED光源的安全标准,国际电工委员会(IEC)的该类标准也即将推出,这将完全改变对LED新型光源“无法可依”的局面。     

聚焦LED灯具和LED光源的基本概念

剖析"灯具"和"灯"的概念,介绍最新标准中的相关定义,明确界定了"LED灯具"和"LED灯"的区别。     

LED路灯反光碗式和透镜式的二次光学研究

LED照明将先在道路照明中广泛应用，这样的推断是基于LED的长寿命、高效率、光线利用率高等特点。很多人对LED在道路照明中的应用已经作了很多尝试，但是不难看到这两三年来LED路灯并没有得到很好的发展，究其原因在于：成本高、寿命短、照明效果差（均匀性荠）。     

厘清LED光源光效与LED灯具效能的本质

阐述了LED光源光效和LED灯具效能在本质上的区别。针对追逐光效之风从LED光源刮到LED灯具的现状,强调对于LED灯具,在关注效能的同时,应注意它与其他性能指标的协调,应将灯具效能建立在全面满足LED灯具各项性能要求的基础之上。     

CCD校准用LED光源的阵列分布研究

研究了基于LED的CCD校准用光源中LED阵列的分布方式,给出了阵列的具体排列方式,并对此排列方式的照度叠加进行了实验研究。研究结果表明,LED阵列在恒流源供电下照度值的稳定性可以达到0.15%～0.25%,能够满足CCD校准用光源的指标要求。     

大功率LED频闪光源

LED（Light Emitting Diode发光二极管）正在快速进入光源领域,开始逐步取代各类传统光源。采用5W以上的大功率LED构成频闪光源,不仅可以完全替代汞灯频闪光源的功能,而且驱动电路还可以大大简化。它还具有发光效率高、体积小、价格低和使用寿命长等优点,这使频闪光源的应用前景更为广阔。     

LED光源发展的探讨

近年来LED光源已经开始得到应用，但要实现白光LED的产业化推广应用还有相当长的距离。受到LED光输出、发光效率、寿命和成本等要素的限制，LED产品在大规模推广前还迫需进一步的改进和提高。 本文介绍了目前正在研究中的改进白光LED光输出、发光效率的新方法以及浅析影响LED寿命的一些关键要素、实验情况。     

基于LED的自由曲面反射器设计软件研究

针对LED自由曲面反射器设计,建立了光学设计模型。根据光学设计模型,编写了自由曲面反射器设计软件。利用圆形照度均匀分布和矩形照度均匀分布自由曲面反射器设计实例对软件算法进行了验证,其中圆形被照面的照度均匀度达到了0.92,矩形被照面横向照度均匀度达到了0.9,纵向照度均匀度达到了0.8。软件计算时间少于1s,算法是高效可靠的。本软件可用于道路照明、投影设备、重点照明和汽车前照灯等非成像光学设计领域。     

一种实现均匀照明的LED反射器设计

LED被越来越广泛的应用于各种照明领域,对其配光的要求越来越高。本文根据非成像光学理论,提出了一种实现LED矩形均匀照明的反射面设计方案。根据LED光源的发光属性和照明面的光强分布建立偏微分方程,利用数值求解法求出自由反射曲面。通过光学软件进行模拟,模拟结果显示照明区域照度均匀度达到85%以上,证明方案是可行的。反射面对光线能量的利用率高,生产加工更加容易,有利于降低生产成本。     

反射型自镇流LED灯认证要点及电源方案选择

和LED球泡灯不一样,专业照明场合中,对LED PAR灯的配光有较高的期望,以及LED PAR灯替换传统卤素灯也有较高的替换门槛指标。在设计阶段,必须综合考虑LED PAR灯的光、电、热三方面组件之间的关联,正确理解并执行认证标准规范及特定客户对LED PAR灯的技术要求,这样才可能让设计出的LED PAR灯兼顾配光效果、使用寿命和最终的产品认证。本文介绍了LED PAR灯各组成元件及相互之间的关联,基于对安全标准、电磁兼容标准和能效标准的解读,探讨了LED PAR灯驱动电源可行的实现方案。     

组合式LED自由曲面前照灯的近光配光设计与仿真

本文从汽车用前照灯国标GB25991-2010 出发,在已知光源属性的前提下,利用RefCAD设计了适用于高亮度白光LED的自由曲面反射器,将多套反射系统组合成汽车前照灯,并通过TracePro仿真模拟,分析各测试点、区域的照度值,其设计结果能较好地符合国标对近光的要求.该方法能更充分发挥LED的优点,提高了光能利用率,且大大优化和节省了设计空间.     

LED光源反射器特征参数对被照面照度的影响

在普通LED照明应用中,常采用多颗LED光源加装抛物线型反射器来满足照明要求。本文以9颗LED光源为例,探讨抛物线型反射器特征参数对被照面照度的影响。模拟结果表明：反射器长度不变,焦距越小,光能聚集效果越好;反射器口径不变,随着焦距的增大,被照面照度分布由光斑逐渐变为光环,中心照度逐渐降低;反射器焦距不变,随着口径的减小,被照面中心区域的照度几乎不变,但两侧的照度略有下降。在反射器口径面加装磨砂透光板后,被照面聚光区域的照度下降明显,但是被照面照度分布更加均匀;按环形排列方式增加LED光源的数目仅增大被照面的照度。     

聚合物光纤传光束用白光LED光源

介绍一种新颖的白光LED聚光灯,用于聚合物光纤（POF）传光束,以得到高效率和均匀的功率耦合。采用一种椭球反射镜（反光杯）,将普通T1-3／4封装的φ5mm白光LED出射光线会聚到15°角以内,可满足POF传光束的数值孔径要求。理论和实验结果表明,该光源输出光强分布均匀。     

汽车照明系统的设计及超精密自由曲面加工技术

随着汽车产业的高速发展和市场的激烈竞争,现代汽车照明系统对发光效率、安全性能、以及美观的要求也越来越高。汽车照明中的自由曲面反射镜及LED照明系统的设计和加工是至关重要的。有别于传统光学系统的设计,汽车照明系统的非成像光学的设计是个多学科、复杂的过程。设计结果的好坏直接影响到照明系统的发光效率、能耗、以及汽车的安全性能。随着光学系统设计和超精密加工技术的进步,越来越多的光学元件采用了非球面以及自由曲面,汽车照明系统的效率以及性能得以极大的提高。本文阐述了汽车照明的非成像光学系统的设计和超精密加工技术。     

基于B样条曲面的LED汽车近光灯光学设计

近光灯是汽车的重要安全部件,LED近光灯已成为汽车近光灯发展的一个重要方向。从抛物面型B样条曲面出发,结合光线追迹原理及近光灯的配光标准,推算曲面的法向矢量组,进而构建满足要求的自由曲面反射器。实验模拟的结果满足近光灯的国家配光标准。     

基于光生物效应的LED办公照明环境研究

以10名（5男5女）眼部功能正常的学生为研究对象,采用学习效率法、视调节力测试法、生理参数法和主观评价法,研究不同的LED照明环境（相关色温Tc 分别为2700K、4500K、6500K,照度Ev 分别为300 lx、500 lx、800lx）对受试者生物节律的影响。实验结果表明：受试者在Ev ＝500 lx, Tc ＝4500K的照明环境下学习效率最高、视调节力最好,生理参数最稳定。另外通过主观评价测试,受试者也普遍喜欢Ev ＝500 lx, Tc ＝4500K的照明环境。综合考虑,桌面平均照度为500lx,相关色温为4500K的LED 照明环境为理想的学习和办公环境。     

LED照明产品及灯具的光学性能测试研究

本文对LED照明产品及灯具的光学性能的测试方法进行了探讨,并对用于水立方建筑物景观照明工程的LED产品及灯具进行了实测,为照明设计及计算提供了依据。