LED路灯反光碗式和透镜式的二次光学研究

LED城市道路照明灯具二次光学系统的光效分析

明的场是一矩形区域。表 1 为根据国家公路照明标
2 二次光学系统与光能的利用
准，主干道的平均照度是 15 lx，均匀性为 30% ；次
干道的平均照度是 8 lx，均匀性为 30% ，其中均匀
LED 灯具的二次光学系统是灯具结构一个重要性为照射路面的最低照度 / 平均照度。由此可见，有
组成部分，是实现灯具照明功能最直接的、也是最效的照明区域为一 10 × 40 平米左右的长方形区域。
24
40
240
400
能量利用率（这正是常规光源所遇到的配光难题）。可见如果 LED 光源不加合适的配光系统，作为
道路照明根本不合适。（2）圆形均匀光斑如果加上较简单的匀光光学系统，可以使朗伯
光源发出的光均匀分布在一个圆形的区域内［4］，如图 2 和图 3 所示。
图 1 单纯朗伯光源路面照度分布图
( ) R = n1 － 1 2 n1 + 1
图 4 矩形均匀光斑照度示意图
当灯杆高度为 H = 10m，照在 10 × 35m2 区域内的光为 33% 。均匀度 = 0. 65。由此可见，此类设计方法使得照度均匀度大为好转，但光源的利用率则大为下降。
（3）矩形均匀光斑当灯杆高度为 H = 10m，照在 10 × 35m2 区域内的光为 80% ，均匀度 = 0. 7 ，照在 15 × 40m2 区域内的光大于 90% 。这是光源利用率和照度均匀度最优的方法，但对光学系统的设计也是最为复杂的方案。
图 5 反射式配光系统示意图
目前大功率 LED 都采用高折射率硅胶封装，材料折射率 n1 = 1. 54，界面 S1 引起的损耗为 4. 52% 。
反射面 S2 的损耗则完全取决于反射面的加工质

LED二次光学设计浅析（1）-反射器设计基础理论

LED二次光学设计浅析（1）-反射器设计基础理论蓝海光学招募：光设人员，镜头装配主管，镜头销售人员有意者电话罗生：185****9889光学人生，你的精彩人生！设计概述将反射器上任意点(角度θ)接收的光源光线反射到与轴线成希望夹角α的方向上，换言之，要注定反射器上各区域将光线投射到什么方位，这是设计的第一步。

为此，需要下述数据：1.光束分布(配光)；用出射光线光强该光线与轴线夹角α表示，采用函数式或曲线图都可以；2.光源发出光线的光分布(光强分布)；采用从它发出的各条光线与轴线夹角θ表示，常用曲线表示，在近似的计算中光源的配光常用余弦分布；3.从要求的光束分布的总光通，考虑光源与反射器之间的结构限制等因素确定光源的功率。

计算中遵循光通量的守恒。

具体细节如下：1.对从光源射向四周空间的光线，要选择合适的角度间隔进行分划，见图1；2.计算在光源光分布和出射光束光分布中各个角度间隔内的立体角；3.采用光通增量=光强×立体角增量的公式计算各问隔内的光通，其中光强由光源光分布和出射光束光分布中提供，往往取间隔角度的中值角上的值；4.找出光源能提供的光通和光束中需要的光通之差值，得到折换系数，统一二者的差异；5.找出光源在某个θ角间隔内能提供的光通正好和光束在某个α角间隔内需要光通相一致的对应关系，即××θ角内的光线射到××α角中去的θ～α关系。

根据θ～α的关系，求出反射器曲面形状，这是计算反射器的第二步。

其中包括：1.用公式计算光源光线间隔角度中反射面与轴线夹角β；2.列表写出光源光线间隔角度θ和β角的正切值；3.以光源置放点为原点，光轴(对称轴)为x轴，写出从光源发出的各光线间隔角度上光线的方程：y=tgθx；4.设反射器起始于第一点的坐标是x0y0，它的斜率为tgβ0，则反射器上第一段的折线方程为：y-y0=(x-x0)tgβ；5.计算该线段与下一个光线间隔角度的交点x1y1，即解下述方程组：y1-y0=(x1-x0)tgβ0y1=tgθx16.重复过程5，计算下一个点，不同的是将x1y1的值作为x0，y0来处理，β0与tgθ另取新的值；7.完成上述全过程就可得到—个需要的反射器曲线。

LED二次光学设计浅析（2）-透镜设计

LED⼆次光学设计浅析（2）-透镜设计⼀、概论：1．全透明反射棱镜的特点LED全透明反射棱镜能分配LED在2π⽴体⾓内的光通，光通利⽤率⾼，η=85%，安装简便。

棱镜加⼯⽅便⽽且体积也很⼩，对空间的要求⼩，宜于安装在各类灯具之中。

2．前景⽬前安装LED棱镜的灯具已得到⼴泛的应⽤，像建筑照明、通⽤照明、标识照明、景观照明、交通信号灯等都已得到了很好的应⽤。

随着LED技术的不断提⾼，LED棱镜的前景也会更好。

⼆、设计⽅法：1．第⼀介⾯效率问题第⼀介⾯的效率很重要，它决定整个棱镜的光通利⽤率，因此光源光线在第⼀介⾯上的分布要合理。

如图1：β⾓为光源光通在第⼀介⾯上的半⾓分布，这部分光线在棱镜上都是⼆次折射光线，是折射次数较少的⼀部分光线，当β⾓增⼤时，光源在这部分的光通量增⼤，光通损耗少，但光线将向外偏移，将产⽣⽆⽤光通。

当β⾓减⼩时，则光源光通在这部分的光通量减少，效率减低。

另外，在ABCD圆柱体中，圆柱侧⾯将形成光的反射，当光线垂直射⼊时，根据菲涅尔公式得：ρ=2，对n1=1（空⽓），n2=n（给定材料的折射率）则公式变为ρ=2，若棱镜的折射率n=1.5,则ρ=0.04，当β减⼩时，α⾓增⼤（见图1），若α⾓⼤于60°以后，反射率剧增，将⼤⼤损耗光通，因此要根据预设配光，合理分布这部分光通。

2．全反射⾯的取得全反射⾯是分配LED光通的主要部分，所设计的棱镜是否满⾜预设的配光，主要是取决于全反射⾯的设计是否合理。

图2为全反射⾯中⼀条光线的形成过程。

设有⼀⽴体⾓为γ的环带光通，ρ为⼀条中间光线，当ρ射向两种介质的界⾯处A点时，光线进⾏第⼀次折射，光线是从光疏介质射向光密介质，进⼊光密介质的光线改变原来的传播⽅向（根据折射定律：Sin I1/Sin I2=n，其中I1为⼊射⾓，I2为折射⾓，n为折射率）。

光线经折射后到达棱镜的边缘，两种介质的界⾯处B 点，光线进⾏第⼆次折射，光线是从光密介质射向光疏介质，当B点是曲率半径为R的圆弧时，光线与圆弧形成的法线产⽣⼊射⾓I3，要使I3′成为全反射光线，I3必需⼤于临界⾓（折射⾓达到90°时，所对应的⼊射⾓叫临界⾓，根据折射定律：sinC=1/n，C为临界⾓）。

LED路灯二次光学设计

-20
-15
-10
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0
3
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8
2
2
光学面罩单元投射原理图
色片投射图形方案（两种）
色片构型方法一：塔形
方案一：塔形
方案建议图
方案二—棱柱投射
方案二-理想投射想法（1）
理想投射想法（1）
-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 -20 2 2 2 2 2 2 2
41.86047 35.31593 35.29412
0.523685 0.488693 0.482346 0.392702 0.392418
30.00493 28.00002 27.63638 22.50018
22.4839
0.604734
34.6487
0.384047
22.00428
0.556625
0 0
18 2.282444
31 2.041032
0 0
6.5 0.824216
20 1.3167949
35 2.7233712
6 0.760815
16 1.053436
20 1.556212
10 1.268025 0.824682
11 0.724237 0.972197
11 0.855917
10.271
132 10.271
96 510.4
2.3275862

LED二次光学设计的研究现状与展望

LED二次光学设计的研究现状与展望作者：张曼来源：《无线互联科技》2020年第05期摘; ;要：随着照明设计要求的不断提高，传统的球面光学元件已经不能满足现代照明的需要了。

文章从几种常用的设计方法和设计流程出发对二次光学设计未来的发展进行了阐述。

自由曲面光学元件由于控光性能好，已经成为必然的研究趋势。

利用几何光学和光学扩展量、能量守恒定律求解自由曲面的偏微分方程，并利用SolidWorks，Matlab和TracePro进行数值计算、离散点拟合和光学仿真，是目前最有效的方法。

关键词：发光二极管;非成像光学;二次光学设计发光二极管（Light Emitting Diode，LED）相对于传统照明光源具有节能环保、使用寿命长、响应时间短、显色性好等优点，在近年来，已被广泛用于室内照明、景观照明、背光与显示、投影等方面。

LED照明系统在设计时，由于其发光呈朗伯型，所以需要对LED的光线进行重新分配，从而可以提高光源的出光效率和照明系统的效率。

从LED器件的封装到产品，一般要进行一次和二次光学设计。

一次光学设计是为了提高芯片的出光效率，而二次光学设计是为了保证照明产品发出的光能满足设计需要[1]。

1; ; 二次光学设计传统灯具为了实现目标面的照度均匀，通常是基于成像光学理论进行设计，比如复眼系统或方棒系统。

但是LED的光学设计属于非成像光学理论，是一种新型照明系统，这类系统跟传统的成像光学理论设计最大的区别就是，可以提高光源的出光效率并將光线加以分配，实现不同形状的照度分布。

1.1; 二次光学设计的应用一次光学设计的目的是在封装过程中，将LED芯片发出的光尽可能多地取出。

二次光学设计是要保证整个光学系统的出光质量，尽可能多地将光线按照需要集中到某个照明区域中，又被称为配光设计[2]。

首先，二次光学设计用于室内照明灯具的设计中，比如准直透镜，不仅可以将入射的非平行光调整为平行光，而且还可以对出射光的均匀性进行准直[3]。

=全反射型的LED路灯透镜光学设计=

一种全反射型的LED路灯透镜光学设计[附图]2011-04-21 14:40:41 文章来源：OFweek半导体照明网我来说两句(0)二次光学是直接决定LED路灯的输出效率、配光分布、均匀度及眩光程度的重要环节。

绿色环保的城市道路照明要求LED路灯产生正好覆盖马路的长方形的光斑，对马路之外的其他地方譬如居民楼和建筑物的光污染尽量的少。

XY非轴对称的自由曲面二次光学的配光设计，是实现此目标的最好的方法。

使得在单个透镜模组上就可以完成高效率长方形的输出光斑、蝙蝠翼形的远场角度分布、以及实现截光设计。

整个灯头的结构变得非常的简洁，只要将这些完成配光设计的LED透镜模组，按照同一个方向排列在一块平面的PCB板上即可，简化了LED路灯的机械结构、散热管理、以及电源控制的排布。

本文介绍了一种全反射型的二次光学透镜的设计，该透镜可以实现很高的输出光效率、蝙蝠翼形的配光曲线分布、以及较均匀的长方形光斑。

1、技术背景LED固态半导体照明技术被认为是21世纪的战略节能技术。

中国、欧洲和北美的许多国家和城市都已经进行了LED道路照明技术的开发和大力推广，相比于金属卤素灯（MH）和高压钠灯（HPS），LED路灯拥有更长的寿命（大于5倍）；除此之外，LED路灯还具有更好的可控性和光效，可以节能50%之多。

LED路灯的另一个绿色能源的特征是光源本身不含有害物质汞。

光学方面，LED芯片的小光源特性可以比较容易实现精确的配光和二次光学的优化设计，准确控制光线的方向，把光充分的分配到所需要照明的马路上，防止光污染和眩光。

二次光学设计是决定LED路灯的配光曲线、输出光效、均匀度、以及眩光指数的一项重要技术。

现有市场上大部分的高功率白光LED的光度分布是郎伯分布，光斑是圆形的，峰值光强一半位置处的光束角的全宽度约为120°。

LED路灯如果没有经过二次光学的配光设计，那么照在马路上的光斑会是一个“圆饼”，如图1（a）所示，大约1半左右的光斑会散落到马路之外而浪费掉，并且光斑的中间会比较亮，到周围会逐渐变暗。

新型LED路灯照明二次光学设计

新型LED路灯照明二次光学设计字号: 小中大| 打印发布: 2009-1-08 00:09 作者: 钱可元罗毅来源: 阿拉丁照明网查看: 0次编者按：由于白光LED具有很多显著的优点，将其应用于公共城市照明设施地替代光源有着许多的优点。

然而要真正充分发挥半导体光源的长处，二次光学系统的设计至关重要。

本文介绍了一种独特的适用于城市道路照明二次光学系统，他能较好的满足城市道路照明的家路相关标准，并可以灵活地适用于不同的道路情况。

1、引言公共城市照明在照明市场上占有庞大的份额，根据统计，城市公共照明在我国照明耗电中占30%的比例，约439 亿kwh，以平均电价0.65 元/kwh 计算，一年开支285 亿元。

目前，广泛应用于城市公共照明的是高压钠灯，特别是在主干道上，高压钠灯可以提供100lm/W 以上的发光效率。

但其本身的缺憾也很明显：光源的光谱成分偏黄，显色指数极低;灯具的寿命短，更换工作量大;不便于对于灯的功率进行调节;随着20 世纪90 年代固体物理学的高速发展和新半导体材料的突破性发现，近10 年来LED 技术取得了突飞猛进的发展。

白光LED 的出现，以其特有的低电压驱动、体积小、重量轻、显色性好、调光性能好、寿命长(达2 万小时以上)、耐振动、不易损坏、符合环保要求等优势，使半导体光源将成为城市道路照明理想的节能光源。

其显著的优点为：光效高。

目前商业化的白光LED 光效已达到90-100lm/W 左右，预计2 年内能达到150lm/W 以上，而这并非LED光效的上限，各国的专家都把光效地目标定在200lm/W 左右。

寿命长。

理想的目标是10 万小时，而目前商业化的白光LED 寿命可到5 万小时，比传统光源寿命要长10 一20倍。

做成城市道路照明光源，则可以10 年不换光源，大大节省了日常的维护费用。

便于对于灯的功率进行智能调节;可以附加二次光学系统，最大限度地利用LED 的光能，满足各种应用场合特定的照度与光强分布。

LED显示装置的二次光学设计

LED显示装置的二次光学设计【摘要】LED显示装置的二次光学设计在提高显示质量和降低能耗方面发挥着重要作用。

本文从二次光学设计的意义、原理、常见方法和应用等方面进行了详细介绍。

通过合理设计光学元件的形状和材质，可以提高LED显示器的亮度、对比度和色彩表现力，同时降低光补偿和能耗。

二次光学设计在LED显示装置中的应用已经取得了一定的成果，但仍有许多挑战和发展空间。

未来，随着技术的不断进步，二次光学设计在LED显示装置中的应用将会更加广泛，效果也会更加出色。

LED显示装置的二次光学设计的重要性不言而喻，未来将会成为LED 显示技术发展的重要方向。

结合本文所述的内容，可以看出LED显示装置的二次光学设计对于提升显示效果和节能降耗具有重要意义，值得进一步研究和应用。

【关键词】LED显示装置、二次光学设计、意义、原理、常见方法、应用、未来发展方向、重要性、发展趋势、总结1. 引言1.1 LED显示装置的二次光学设计LED显示装置的二次光学设计是指在LED显示器中，通过对光学元件进行合理设计和优化，以提高光学性能和减少能量损失的过程。

二次光学设计在LED显示装置中起着至关重要的作用，能够有效提高显示效果和节能减排。

在LED显示装置中，二次光学设计主要包括透镜设计、反射材料选择、光学路径设计等方面。

通过合理设计透镜形状和材料，可以改变LED发光角度和亮度分布，从而提高LED显示屏的亮度和对比度。

选择合适的反射材料和设计光学路径，可以减少光线损失和反射损失，提高LED显示装置的光学效率。

在LED显示装置中，常见的二次光学设计方法包括全息透镜设计、反射镜设计、光学模拟仿真等。

这些方法可以根据LED显示器的具体要求和应用场景，进行定制化设计，最大限度地提高显示效果和节能减排效果。

通过二次光学设计，LED显示装置的应用范围将得到进一步拓展，未来有望实现更加节能高效的LED显示技术。

LED显示装置的二次光学设计将在未来发展中扮演重要角色，推动LED显示技术不断创新和提升。

简论LED二次光学设计

引言
能源问题是２１世纪最热门的话题之一，Ｌ而ＥＤ
到最大程度地利用，并且在照明区域内满足设计要
求，需要对ＬＤ进行光学系统的设计。其中，Ｅ在封装
过程中的设计被称为一次光学设计，而在ＬＤ之外Ｅ
一
通量大小、光强大小、光强分布等，二次配光设计必须在ＬＤ发光器件一次配光设计的基础上进行。一次Ｅ配光设计是保证每个ＬＤ发光器件的出光质量，Ｅ考
虑将ＬＤ芯片中发出的光能尽量多地取出。而二次Ｅ
配光设计是考虑怎样把ＬＤ器件发出的光线集中到Ｅ
深圳雷曼光电科技股份有限公司：论ＬＤ二次光学设计简Ｅ
文章编号：０６６６（０００ — ０８０１０ — ２８２１）４０３ — ２
简论ＬＥＤ二次光学设计
深圳雷曼光电科技股份有限公司（土ｌ曼光电科技股份有限公司，东深圳５８５）深Ｈ雷广１０５
ｏｈａｉｅｈｄ，ｓｗｅｌｓｔｅｐｏｅｓｏｓｎｅｈｄｆｃｍｐｒｏ，ｔｅｓｃｎｆｔｅｂｓｃｍｔｏｓａｌａｈｒｃｓｆｕｉｇｍｔｏｓｏｏａｉｎｈｅｏｄｓｏｔａｄｓｇｎｈｅｅｏｍｅｔｆｎｏａｉｅｉｅｓｐｔｏｗａｄｐｉｌｅｉｎａｄｔｅｄｖｌｐｃｎｎｖｔａｕｒｒ．ｏｉｖｄｆＫｙｅｗｏｒｓ：ＬＤ；ｅｏｄｒｐｉｓｍｅｈｄｆｏｐｒｏｄＥｓｃｎａｏｔ，ｙｃｔｏｓｏｍａｉｎｃｓ

浅析LED照明的二次光学设计研究

浅析LED照明的二次光学设计研究摘要：本文首先介绍了LED的发光原理，再通过一次光学设计及二次光学设计，简单介绍了LED照明的二次光学设计。

旨在与同行探讨学习，共同进步。

关键词：LED一次光学二次光学设计LED（LightEmittingDiode）为发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。

20世纪60年代，人们通过对半导体材料可通电发光的了解，生产出了第一个商用发光二极管。

LED是由Ⅲ-Ⅴ族化合物，比如：GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP （磷砷化镓）等半导体材料造成的，它的核心是PN结。

因此，其具有通常PN结的VI特性，即反向截止、正向导通、击穿特性。

除此之外，在一定的条件之下，其还具备着发光的特性。

在正向电压的作用之下，空穴由P区注入N区，电子由N区注入P区，进入到对方地域的少数载流子（少子）的一部分跟多数载流子（多子）复合而发光。

LED的发光原理如图1所示。

图1LED的发光原理PN结的端电压组成了一定的势垒，若给PN结外加个正向偏置电压，PN结的势垒将要减小，N型半导体当中的电子将会将要注入到P型半导体之中，P型半导体当中的空穴将要注入到N型半导体当中，因此出现了非平衡状况。

这些注入的空穴和电子在PN结处相逢发生复合，复合时将有余的能量以光能形式开释出来，从而可以观察到PN结发光。

这就是PN结发光的机理。

同时，当电子和空穴发生复合时，还有一些能量以热能的形式散发出来.PN结对电子和空穴具有不同高度的势垒，这两个势垒均很小，但是空穴的势垒比电子的势垒小得多，并且空穴不停从P区向N区扩散，取得高的注入速率，N区的电子注入P区的速率却比较小。

这样N区的电子便跃迁到注入以及价带的空穴复合，而发射出由N型半导体能隙所确定的辐射。

由于P区取得的能隙大，光辐射没能够发射到导带，因此N区结区P区导带价带电子注入空穴注入g发光E中心发光不产生光的吸收，因此能够直接透射到LED外，从而减轻了光能的亏损。

反射式LED二次光学系统研究

反射式LED二次光学系统研究葛卫龙;张晓晖;徐翔【摘要】For solving the problem of non-uniformity of light emitting diode(LED) illumination, based on basic principles of non-imaging optics and geometric optics, the design procedure of a LED reflecting secondary optical system was deduced. Then a LED reflecting secondary optical system was designed and its illumination uniformity was simulated. Aiming at the problem reflected by the simulation result, the designing procedure was unproved. Then the secondary optical system was redesigned, the result of simulation shows this optical system can achieve the illumination uniformity.%为了解决发光二极管(LED)应用于照明时光照不均匀的问题,运用非成像光学和几何光学的基本原理,推导了反射式LED二次光学系统的设计步骤,设计了LED二次光学系统,并对其光照均匀性进行了仿真.针对仿真显示的问题对设计步骤进行了改进,利用改进后的方法重新设计了二次光学系统,并利用光学设计软件对设计的光学系统进行了仿真.结果表明,这种二次光学系统能够达到均匀照明的效果.【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2011(035)006【总页数】5页(P857-860,864)【关键词】几何光学;非成像光学;发光二极管照明;二次光学系统【作者】葛卫龙;张晓晖;徐翔【作者单位】海军工程大学兵器工程系,武汉430033;海军工程大学兵器工程系,武汉430033;海军装备部广州军事代表局,昆明650031【正文语种】中文【中图分类】TN247引言由于发光二极管(light emitting diode, LED)本身发光特性近似于朗伯光源，应用于照明时必须解决照明不均匀的问题。

LED路灯的二次光学透镜设计

LED路灯的二次光学透镜设计作者：王双江摘要：鉴于道路照明需求的多样性和复杂性，基于配光曲线映射原理，运用透射光学设计手段，借鉴传统路灯设计方法，针对单颗大功率白光LED，根据其特有的配光特性参数设计了一种新颖的二次光学透镜。

该透镜实现了将LED的郎伯型配光转换为蝙蝠翼型配光，将圆形光斑转换为矩形光斑，同时可以达到很高的光输出效率和近似1:2的长宽比。

与同类设计相比，达到国家道路照明标准，同时降低了设计复杂度，可应用于LED 路灯设计。

关键词：LED；路灯；二次光学透镜；配光曲线；长宽比1、引言随着“十城万盏”工程的启动和逐步推进，国家和社会对LED路灯的要求也从理论研究越来越走向实用化。

1974年Schruben提出实现均匀圆形照明的自由曲面反光器。

2002年Harald Ries提出可投射出OEC字样的自由曲面透镜。

2002年，OEC公司的H.Rie和J.Muschaweck指出可以用数值求解偏微分方程的方法来构造自由曲面的面型。

他们用一个折射面将均匀强度的小光源发出的光在矩形均匀光斑范围内形成OEC公司的公司名称而且这三个字符的亮度是背景亮度的3倍。

香港理工大学工业及系统工程学系先进光学制造中心采用了边缘光线扩展度（Etendue）守恒的原理创建了一套自由曲面控制网格的节点矢量的精确计算方法，设计出在道路横向（X方向）产生±60°内均匀分布的配光，在纵向（Ｙ方向）产生±30°内均匀分布的配光的方形光斑的自由曲面透镜，从而满足道路照明的配光要求。

针对不同的道路应用环境，LED路灯的配光需求也各不相同。

总体来说，限于光源的影响，未经配光的LED的配光呈现郎伯型，直接在道路上形成的光斑为圆形，容易形成斑马纹和造成眩光。

为了解决上述问题，需要对LED郎伯型的配光进行改进，也就是进行二次配光设计，将郎伯型的配光改变为蝙蝠翼型。

本文针对道路照明要求，在给定光源的情况下，设计了一种简单有的二次光学透镜，可以实现较好的照明效果。

LED照明系统二次配光设计方法研究

LED照明系统二次配光设计方法研究摘要在人们生活质量不断提高的过程中,照明质量与技能的要求也不断提高。

作为第四代光源的半导体照明，以其长寿命、节能、环保以及色温可调的优点被广泛的应用于人们的生活中。

但是固体照明光源的特性和外形等与传统的光源具有一定差异性,导致其不能直接应用在传统光源照明系统中。

此特点在LED照明系统中表现得更为明显。

因而针对此种情况需要对LED光源进行配光设计，使其能够满足各种照明需求.本文就简单研究LED照明系统二次配光的设计方法。

【关键词】LED照明系统二次配光设计方法引言在科学技术快速发展的过程中，白炽灯的发明将人们带入了一个持久光明的世界，进而开启了照明技术的新纪元。

自那以后,各种光源层出不穷。

但是各种光源物质的发明都或多或少的存在一定的缺陷。

如白炽灯发热较为严重、寿命短、容易碎等缺陷；荧光灯则容易对人的视觉造成不良影响，荧光灯中的汞的环境污染较大.在此种情况下，LED随之诞生。

LED的出现给照明光源的发展提供了新的发展方向。

LED （Light—Emitting—Diode）从物理的角度上而言,属于一种半导体器件.该器件能够利用PN结或者类似结构的电能转化为光能。

这种光源的利用其实就是将传统的照明光源彻底的改变，进而采用电致发光的原理。

LED的体积较小、寿命长、发光率高，使用直流电压，电压低，具有环保安全等多项特点。

因而，LED的发展前景较为广阔。

1 LED基本机构与发光原理LED的工作原理就是将电能转化为光能。

LED在工作的过程中，通常都会外加两个电极，使得LED具有单向导电性.通过的电流可以对加载的电压大小来进行控制。

在LED的内部结构中存在P区和N区。

这两个区域相交的界面就会形成P-N结.在外加电压的作用下就会促使电子向P-N结运动与空穴复合最终发出光.制造LED器件的主要目的就是得到光能。

因而LED的结构与普通的半导体结构有一定的不同之处。

常见的LED结构由LED芯片、透明环氧树脂、阴极杆与阳极杆、引脚架以及反光碗等结构组成.在LED器件发光的过程中，由于受到PN结阻挡层的限制，内场稳定，迁移率较低的电子与迁移率很高的电子不能自然的复合。

LED二次配光透镜原理讲解

LED反射器的设计
带微镜结构的LED全反射透镜设计
LED路灯透镜设计
典型LED灯具结构
光学设计的空间
一次配光透镜
什么是LED的二次配光
二次配光透镜
为什么要需要二次配光透镜？
为什么要需要二次配光透镜？
无二次光学透镜
有二次光学透镜
பைடு நூலகம்
优秀光学设计的重要性
LED二次配光方式
照明光学设计的基本原理
反射原理
折射原理
全反射角
全反射原理
灯具的配光曲线（光强曲线）
灯具的配光曲线（光强曲线）
无二次光学透镜有二次光学透镜优秀光学设计的重要性led二次配光方式照明光学设计的基本原理反射原理折射原理全反射原理全反射角灯具的配光曲线光强曲线灯具的配光曲线光强曲线led反射器的设计带微镜结构的led全反射透镜设计led路灯透镜设计典型led灯具结构光学设计的空间
LED二次配光透镜基础
照明光学计量单位

LED路灯的二次配光

LED路灯的二次配光摘要随着LED灯的效率大大提高，LED迅速进入商业照明市场，逐渐取代传统光源，成为21世纪的主要光源。

LED强劲诱惑，主要厂商纷纷投资LED行业。

本文将使用TracePro软件设计具有二次分布的LED灯的窄光分布，并通过实验测试来说明LED照明设计应用中的仿真软件。

关键词：LED路灯、TracePro软件设计、二次配光、仿真软件AbstractWith the LED light efficiency greatly improved, LED quickly entered the commercial lighting market, and gradually replace the traditional light source, become the main light source of the 21st century. LED strong temptation, the major manufacturers have invested in LED industry. This article will use TracePro software to design a narrow light distribution of LED lights with the secondary distribution, and through experimental tests to illustrate the simulation software in LED lighting design applications.Keywords: LED street light, TracePro software design, secondary light distribution, simulation software目录摘要 (1)Abstract (1)引言 (3)1 LED 路灯配光的特点和要求 (3)1.1 LED 路灯配光形状特点 (3)1.2 道路照明标准配光要求 (4)1. 3 LED 路灯的配光曲线 (4)2 LED 二次配光透镜 (5)2.1 LED 二次配光透镜的分类 (6)2.2 LED 透镜材料的种类及其优缺点 (6)2.3 二次透镜使用环境及要求 (6)2.4 二次配光透镜的设计、加工与生产 (7)2.5 小结 (7)3 LED 路灯配光方案及分析 (8)3.1 LED 路灯的二次配光 (8)3.2 二次配光设计 (9)3.2.1 TracePro (9)3.2.2 仿真设计 (10)3.2.3 实验测试 (15)3.2.4 结果分析 (16)总结 (16)参考文献 (18)致谢 (18)引言LED（发光二极管）是21世纪竞争激烈的新型固体光源。

LED路灯透镜光学设计

二次光学是直接决定LED路灯的输出效率、配光分布、均匀度及眩光程度的重要环节。

绿色环保的城市道路照明要求LED 路灯产生正好覆盖马路的长方形的光斑，对马路之外的其他地方譬如居民楼和建筑物的光污染尽量的少。