基于LED光源的反光和背光器件的探索與設計.pdf

1、固體發(fā)光器件如LED或LD的使用，為傳統的照明帶來巨大變革，因此基于LED或LD為光源的應用，必然引起光學系統的重新設計，以適應光源的變化。近來，LED已經用于顯示背光光源，和車前大燈光源，甚至，三色LD用于汽車大燈，這種固體LED或LD光源，具有光效高，無汞綠色，節(jié)能環(huán)保，壽命長，性能穩(wěn)定等特點，大有完全取代現有的鹵素或氙氣燈，因此，LED或LD的使用必然會要求新的光學系統來適應其不同的發(fā)光角度、光效等特點。本論文主要針對基于LED的

2、車前燈和基于LED顯示的背光光源在反光器、均光元件和導光器件方面做了一些探索。
　　首先，對LED車前照燈的技術現狀做了總結并對未來發(fā)展趨勢進行了分析?，F狀是即使是輕型摩托車，LED前照燈在技術要求方面距離產業(yè)標準還有一大段距離。目前也沒有輕便摩托車LED光源前照燈配光設計的具體標準。對照輕便摩托車白熾絲光源前照燈配光性能和汽車用LED前照燈國家標準，開展了一款LED輕便摩托車前照燈的探索設計并在技術標準符合度方面作了分析?？紤]到

3、LED光源結構及光學特性，和傳統光源的區(qū)別很大。而現有的配光系統無法直接使用LED光源，為了更有效的控制LED的出射光，需要重新設計配光系統。本方案針對反光器和配光透鏡組合中的反光器（杯）進行了優(yōu)化設計，新的反光器更好地利用了光能，提高了出光效率。方法上基于非成像光學邊緣光線理論和目標照面的照明效果光線逆向方法，構建合適的數學模型，通過Matlab進行數值計算，求解得到反光器的配光臨界點，在三維機械設計軟件中構建出配光面及反光器模型，再

4、利用光學仿真軟件Tracepro對所設計的模型進行驗證，結果證明了以本設計方法的車前燈反光器，可實現遠光、近光照明要求，光能利用率達到97％。
　　在基于LED背光發(fā)展而來的LED平板燈是另一種LED照明的商業(yè)應用。LED平板燈具有高光效、節(jié)能、無眩光、光線均勻，可塑性強，以及結構和環(huán)境更和諧精致等特點，在構建和諧光環(huán)境以及營造非突兀的環(huán)境空間方面更加有優(yōu)勢。本文第二部分嘗試設計了具有色溫可調控的窄邊距結構的超薄平板燈。