大面型COB-LED匀透镜优化设计:高效小型化照明解决方案

1 下载量 80 浏览量 更新于2024-08-27 收藏 3.56MB PDF 举报
"大面型LED紧凑型匀透镜优化设计是针对COB-LED照明器件的一种创新设计方法,旨在实现高光通量和均匀照明。该方法通过二次光学设计,利用自由曲面透镜来改善大面型COB-LED的光分布,尤其适合小型化照明设备。在优化过程中,采用等弧长策略减少优化点,提高设计效率。通过结合三次样条插值技术和定制优化函数,在TracePro软件的二次开发环境下,实现了圆形照明区域内的均匀光照,均匀性超过90%,光能利用率超过95%。此方法不仅适用于COB-LED的一次封装匀透镜设计,也为LED照明领域提供了高效的设计工具。" 文章详细介绍了大面型LED紧凑型匀透镜的优化设计过程,其中涉及到的关键知识点包括: 1. **光学设计**:光学设计是解决特定照明需求的关键,特别是对于COB-LED,需要通过二次光学设计来改善光分布,以达到理想的照明效果。 2. **板上芯片(COB-LED)**:COB-LED是一种新型LED封装技术,能提供较高的光通量,但其光分布需要通过额外的光学元件进行调控。 3. **自由曲面透镜**:自由曲面透镜是非传统的、非对称的光学表面,能够更灵活地控制光线传播,从而在有限的空间内实现均匀照明。 4. **紧凑型透镜**:为了满足照明设备小型化的需求,采用了紧凑型设计,使得光学系统能够在小体积内保持高性能。 5. **优化设计**:优化设计是本文的核心,通过精心设计的算法和策略(如等弧长方法),有效减少了优化过程中的计算量,提高了设计效率。 6. **三次样条插值**:这是一种数学方法,用于在有限的数据点之间创建平滑连续的曲线,帮助构建透镜的精确光学模型。 7. **自定义优化函数**:结合具体的应用需求,设计了特定的优化函数,以实现最佳的照明均匀性和光能利用率。 8. **TracePro软件**:这是一种专业的光学模拟软件,通过其二次开发环境,研究人员能够实现复杂的光学设计和分析。 9. **均匀照明**:最终的目标是确保照明区域内光线分布均匀,提高用户体验和照明质量,文中提到的均匀性超过90%,代表了优秀的光学性能。 10. **光能利用率**:光能利用率是指实际投射到目标区域的光通量占总发射光通量的比例,超过95%的光能利用率意味着大部分光线得到有效利用,减少了浪费。 这一优化设计方法结合了先进的光学设计理念和计算工具,为LED照明领域的技术创新提供了有力支持,有助于推动高效率、小型化的照明解决方案的发展。