LED光學設(shè)計的難點與LED特殊性的介紹

　　LED作為新一代光源，正逐漸取代傳統(tǒng)節(jié)能燈的市場。

　　但LED光源的發(fā)光形式，又與傳統(tǒng)光源有著很大區(qū)別，目前市場上流通的LED產(chǎn)品，除了少數(shù)，如路燈，大部分都沿用了傳統(tǒng)光源的配光設(shè)計，比較粗獷和籠統(tǒng)。

　　那么，LED的光學系統(tǒng)，又該如何進行設(shè)計？

　　筆者特采訪了“2014年度國家技術(shù)發(fā)明獎獲”獲得者、清華大學深圳研究生院錢可元教授。錢可元教授因在“調(diào)控光線行為的三維自由光學曲面構(gòu)建及其在半導體照明中的應(yīng)用”的研究貢獻，于2015年1月9日榮獲該獎項。

　　簡單粗暴的LED光學設(shè)計

　　影響LED光學設(shè)計最重要的因素包括光，電，機械三部分。光里面，除了光源本身，光學系統(tǒng)的設(shè)計尤為重要。因為LED是一個點光源，想要滿足各種各樣的照明需求，必須要搭配上相應(yīng)的光學系統(tǒng)。

　　“從LED燈珠的封裝而言，一次配光比較簡單。封裝企業(yè)一般都是立足于成本與量產(chǎn)的角度，較多地考慮材料與結(jié)構(gòu)能夠充分把光提取出來，提高效率。

　　另外一個是把光色做到合乎我們的要求，包括色溫的控制，色溫空間均勻性的控制。真正的配光，還得靠二次光學來設(shè)計?！?/p>

　　然而，企業(yè)在設(shè)計光學系統(tǒng)的過程當中，往往采用拿來主義，稍加修改，或者直接采用供應(yīng)商的方案。

　　行業(yè)面臨最大的問題是缺乏專業(yè)的人才，而LED光學設(shè)計要求更高，企業(yè)普遍缺乏理論指導，能夠進行理性、系統(tǒng)的設(shè)計LED配光系統(tǒng)的企業(yè)鳳毛麟角。

　　LED精準配光設(shè)計難點

　　企業(yè)設(shè)計能力與技術(shù)積累。

　　在行業(yè)剛剛起步之際，企業(yè)忙于搶占市場，推廣產(chǎn)品，光品質(zhì)方面所考慮的東西比較少。比如一個路燈，能達到基本照度要求，不會有太大問題，能達到一定的照度均勻性就更好，也不會有太多人去較真。至于一般的球泡、燈管，則基本沒有什么光學設(shè)計可言。

　　精準光學設(shè)計本身也是LED照明產(chǎn)品優(yōu)化提高的需要，同樣一個路燈，要設(shè)計得好，需要根據(jù)不同的路段、燈本身的配置情況，進行相應(yīng)的光學設(shè)計，這就要求燈具廠能夠根據(jù)工程的實際情況來進行專業(yè)的光學設(shè)計。

　　路的寬度，燈桿的高度，路燈的間距，路燈挑高的角度，都要求路燈的透鏡、光學系統(tǒng)有應(yīng)對的措施。

　　“這也就不難明白為何做路燈的都是一些大企業(yè)了。企業(yè)需要配置不同的模具，根據(jù)不同的需求搭配相應(yīng)光學系統(tǒng)，這樣才能把每條路都做得很漂亮。規(guī)模較小的企業(yè)，難以承擔這樣的成本?！?錢可元教授指出。