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如何将LED光学系统的灯光效果发挥到极致?

2015-03-08 02:01
默菲
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  LED作为新一代光源,正逐渐取代传统节能灯的市场。

  但LED光源的发光形式,又与传统光源有着很大区别,目前市场上流通的LED产品,除了少数,如路灯,大部分都沿用了传统光源的配光设计,比较粗犷和笼统。

  那么,LED的光学系统,又该如何进行设计?

  为此,特采访了“2014年度国家技术发明奖获”获得者、清华大学深圳研究生院钱可元教授。钱可元教授因在“调控光线行为的三维自由光学曲面构建及其在半导体照明中的应用”的研究贡献,于2015年1月9日荣获该奖项。

  简单粗暴的LED光学设计

  影响LED光学设计最重要的因素包括光,电,机械三部分。光里面,除了光源本身,光学系统的设计尤为重要。因为LED是一个点光源,想要满足各种各样的照明需求,必须要搭配上相应的光学系统。

  “从LED灯珠的封装而言,一次配光比较简单。封装企业一般都是立足于成本与量产的角度,较多地考虑材料与结构能够充分把光提取出来,提高效率。

  另外一个是把光色做到合乎我们的要求,包括色温的控制,色温空间均匀性的控制。真正的配光,还得靠二次光学来设计。”

  然而,企业在设计光学系统的过程当中,往往采用拿来主义,稍加修改,或者直接采用供应商的方案。

  行业面临最大的问题是缺乏专业的人才,而LED光学设计要求更高,企业普遍缺乏理论指导,能够进行理性、系统的设计LED配光系统的企业凤毛麟角。

  LED精准配光设计难点

  企业设计能力与技术积累。

  在行业刚刚起步之际,企业忙于抢占市场,推广产品,光品质方面所考虑的东西比较少。比如一个路灯,能达到基本照度要求,不会有太大问题,能达到一定的照度均匀性就更好,也不会有太多人去较真。至于一般的球泡、灯管,则基本没有什么光学设计可言。

  精准光学设计本身也是LED照明产品优化提高的需要,同样一个路灯,要设计得好,需要根据不同的路段、灯本身的配置情况,进行相应的光学设计,这就要求灯具厂能够根据工程的实际情况来进行专业的光学设计。

  路的宽度,灯杆的高度,路灯的间距,路灯挑高的角度,都要求路灯的透镜、光学系统有应对的措施。

  “这也就不难明白为何做路灯的都是一些大企业了。企业需要配置不同的模具,根据不同的需求搭配相应光学系统,这样才能把每条路都做得很漂亮。规模较小的企业,难以承担这样的成本。” 钱可元教授指出。

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