实现LED均匀照明的透镜设计
根据LED光源的特点，定义朗伯光源和近朗伯光源的函数，提出一种LED均匀照明的透镜设计方法。推导出产生均匀光斑的透镜设计方程MATLAB 采用，求解该方程的数值解 可实现在目标区域内的均匀照明。
 引 言 在现代城市生活中， LED 的应用随处可见，无论是景观照明，交通信号灯还是家庭照明，都具有节能这样一个共同的特点，另外其性能稳定 寿命长等特点使得 LED 的应用越来越广泛， LED 的市场需求越来越大 现在国内 LED 的发光效率最高可达到 142 lm/W，远远高于白炽灯，这使得 LED的应用领域得到了很大的拓展， LED 的照明设计也随之有了很大的发展，不同的照明设计可以实现不同的照明目的，光学成像设计一般是传统光学设计所采用的方法，但是这种设计方法具有明显的缺点，即在优化时需要设计人员具有丰富的经验而且费时费力，这让许多初学者无从下手 本文根据非成像光学设计原理，建立数学模型，对均匀照明设计方法进行理论推导，利用 Tracepro 进行模拟仿真，可以实现在特定区域内的均匀照明。 1.朗伯光源和近朗伯光源 在LED的应用中，需要设计LED的封装透镜光学结构，控制LED的出光光束角，将其光束集中在一定的方向，于是便出现了不同的光束角，如2 1/2 为 120 90 60 30 等的 LED 器件。光束角为 120 的 LED 器件发光表现为朗伯光源特征，即各向同性，是较理想的光型[1]朗伯光源在某一方向上的发光强度 I 等于该光源发光面垂直方向上的发光强度 I0 乘以方向角的余弦，故朗伯光源又称为余弦体光源，如图 1 所示，其表达式为：  ......
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